Биология және биотехнология факультеті

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Тексерген: Үсіпбек Б. А.

Орындаған: Тұрсынбаева С. Ж.

Биофизикалық зерттеулердің даму тарихы

Алғашқы биофизикалық зерттеулер

Биофизика - орта ғасырлардағы табиғаттану проблемасы ретінде

Қайта өркендеу дәуіріндегі медицина және физика

18-19 ғасырлардағы биофизика

20-ғасырдағы биофизика

Кіріспе

Биофизиканың қалыптасуы мен тарихы шекарасы бар ғылым ретінде бірнеше стадиялардын өтті. Дамуының алғашқы сатыларының өзінде-ақ биофизика физика, химия, физикалық химия және математика ғылымдарының әдістерімен және идеяларымен тығыз байланыста болды. Тірі табиғатты сипаттау үшін физика заңдарының енуі мен қабылдануы көптеген қиындықтардын өтті.

Биофизика - ең алдымен білім, ұғым, негізгі қарапайым əдістерді ұғындыру арқылы ағзаның өмір сүру қабілеті мен функционалдық заңдылықтарын түсіндіретін ғылым саласы. Тірі ағзаның өмір сүру қабілетінің оның даму деңгейіне, эволюциялық сатыларына, жасына, қоректену ортасына қарамастан барлық негізгі үрдістерді таныту - биофизиканың мақсаты.

V ғасырдың алғашқы биофизигі Гераклит - өмірлік процестердегі ең ерте механикалық теориясы динамика түсіну. «Өзгерту - әлемнің басты орны». «Логос - табиғаттағы барлық заттың уақыттың ағымымен фундаментальды реттілік пен объектілердің өзгеруі туралы.

Гераклит

(б. з. б. 544-483)

Эпикур ІІІ ғасыр тірі ағзалар тірі емес заттар сияқты бірдей заңдарды ұстанады.

Эпикур (б. з. б. 341-270)

Леонардо да Винчи XVI ғасыр - құстардың ұшуының механикалық принциптері (инженерлік жобалау үшін қолдануға болады) - биооника.

Гален II ғасыр - Рим кезеңінің ең жақсы медициналық зерттеушісі дәрігер. Оның теориялары батыстық медицинада мыңдаған жылдар бойы басым болды. 1628 жылы қан мен жүректі жақсы түсіндірді.

Леонардо да Винчи

Ағылшын дәрігері, физиолог, эмбриолог - Уильям Гарвей (1578-1657) өзінің ізашарларының - Гален, Везалий, Фабриций жетістіктеріне сүйене отырып сандық өлшу мен гидравликалық аналогия негізінде 1628 ж. қан айналым теориясын математикалық есептеп, тәжірибе жүзінде дәлелдеді және механизмін түсіндірді. Гарвейдің теориясын алғаш рет Р. Декарт мойындады.

Уильям Гарвей

Рене Декарт (1596-1650) тірі организмдердің тіршілік әрекетін физикалық және математикалық тұрғыдан қарастыратын ятроматематика (грек. iatros - дәрігер және mathematike - сандық қатынастар туралы ғылым) мен ятрофизика (грек. iatros - дәрігер және phisis - табиғат) ғылымдарыны негізін қалаушы. Оның теориясы бойынша тіршілік әрекеттер механикалық заңға бағынады және оған жауап қайтарады (рефлекторлы) . Декарт Декарт «рефлекторлық доғаны» ашты.

XVII ғасырдың көрнекті ғалымы, Галилейдің шәкірті Джованни Альфонсо Бореллидің (1608-1679)

"О движении животных" атты еңбегін атап өткен жөн. Оның екі томдық бұл еңбегі қайтыс болған соң жарияланды. 1-томында адам мен жануарлар бұлшықеттерінің құрылысы мен формалары суреттеледі. 2-томында механикалық аналогия мен геометриялық құрылыс негізінде бұлшықеттер қысқаруы, жүрек қозғалысы, қан айналымы, асқорыту механизмдері қарастырылған. Бұл биомеханикадағы алғашқы капиталды еңбек болды.

Дж. А. Борелли (1608-1679)

Итальяндық анатом және физиолог Луиджи Гальвани (1737-1798) - алғаш рет тірі организм денесіндегі «животное электричество» (1791 ж. ) деп аталатын биоэлектрлік токты анықтады.

Тыныс алу процесінің динамикасын зерттей отырып, биологиялвқ ерітінділердегі газдардың еру заңдылықтарын анықтады.

Биофизика өз алдына ғылым ретінде XIX ғасырдан бастап дамыды

Термодинамика проблемаларын зерттеуде тірі жүйелер энергетикасын түсінуге жол ашты. Көру мүшелерінің жұмысы мен нерв бойымен қозудың жылжу жылдамдығын зерттеді.

И. М. Сеченов

Гельмогольц

Партеногенез бен ұрықтану құбылыстарының физико-xимиялық негіздерін бақылады. "Тірі заттар динамикасы" атты еңбегі.

Жак Лёб

Г. Шаде қабыну патологиясындағы иондық және коллоидтық процестердің рөлі жөніндегі жұмыстары пайда болды. 1921 ж. "Физическая xимия во внутренней медицине" атты еңбегі.

1922 ж. СССР-да "Биофизика институты" ашылды.

П. П. Лазарев басқарды.

С. И. Вавилов

Адам көзінің сезгіштігінің физико-xимиялық меxаниxмдері

П. А. Ребиндер

В. В. Ефимов

Өткізгіштіктің физико-xимиялық меxанизмдері және өткізгіштік пен керілу арасындағы байланыс

Түстерді ажырату меxанизмі

С. В. Кравков

Н. К. Кольцов

Сыртқы ортаның физико-xимиялық әсерлерінің клеткалар мен олардың құрылымдарына тигізетін әсерлері жөніндегі мәселелермен оның оқушылары айналысты. Оның инициативасымен МГУ-да физикалық-xимиялық биология кафедрасы ашылды, оны С. Н. Скадовский басқарды.

30 жылдардың аяғында биологиядағы физикалық-xимиялық бағыт СССР-ға

В. Н. Баx атындағы институтта дамыды. А. М. Горький атындағы бүкілодақтық экстер медицина институтында биофизика бөлімі ұйымдастырылды, онда

П. П. Лазарев, Г. М. Франц, Д. Л. Рубинштейн қызмет атқарды. К. А. Тимирязевтің фотосинтез шеңберінде жүргізілген зерттеулері - фотобиофизиканык негізін қалады.

К. А. Тимирязев

Д. Л. Рубинштейн

1973 ж. С. М. Киров атындағы КазГУ-дің биология факультетінде биофизика кафедрасы ашылды. Кафедра прфессоры - В. М. Инюшин. Кафедра қызметкелері қолданылмалы биофизика мен фотобиология мәселелерімен айналысты.

Биофизика және биомедицина кафедрасының меңгерушісі, биология ғылымдарының докторы, профессор -Тулеуханов Султан Тулеуханович

Биофизика және биомедицина кафедрасы меңгерушісінің оқу-әдісі және тәрбие ісі жөнінен орынбасары, биология ғылымдарының кандидаты, доцент - Аблайханова Нуржанат Татухановна

Биофизика және биомедицина кафедрасы меңгерушісінің ғылыми-инновациялық ісі және халықарал ық байланыстар бойынша орынбасары, PhD, оқытушы - Ыдырыс Әлібек

Л. Берталанфидің жүйенің жалпы теориясына байланысты

жұмыстарынан соң зерттеушілер жүйелеу тəсіліне көңіл бөліне бастаған. Осыдан кейін жүйелеп талдау барлық сала бойынша қарастырылды. Əсіресе, биология саласында қарқын алды.

Жүйелеу тəсілі тірі табиғатты зерттеу кезінде

ұтымды ойлау тəсіліне қолданады.

Жүйелілік көзқарас бұрынғы барлық жаратылыстанудың əдіснамалық тəжірибесін өзіне жинақтайды

Жүйелеу тəсілі ертеде пайда болған танып-білу

стратегиясының біржақтылығын жойып, олардың танымдылық үдерісіндегі қазіргі кезеңдегі орнын, рөлін анықтайды.

Барлық жетілген тұжырымдама тəрізді жүйелеу тəсілі де стереотиптік ойлауды жеңе отырып, биологияның əртүрлі салаларын ашуға тура келеді.

Жүйелерді зерттеу кезеңдерінің маңызды жағы объектілердің

бағытын тəжірибе жағдайында анықтау болып табылады. Зерт-

телуші объектінің реакциясын бақылай отырып, үрдісті бір бағытта мөлшерлеп түрлендіреді. Жалпы қорытындыланған мұндай тəсіл «қара жəшік» əдісі деп аталады.

Нəтижесінде объектінің бағыты жөніндегі заңдылықтар ашылады

жəне ұқсас бағыттардың ішкі себептеріне талдау жасалады.

Жүйелеу

тəсілінің келтірілген дерегі бойынша биофизика негізгі сұраққа жауап беруі тиіс:

физика-химиялық деңгейдегі элементтер қалайша биологиялық қасиеттері бар тұтас жүйе бола алады.

А. Б. Рубиннің кітабы бойынша биофизиканы анықтауға көшеміз:«Биологиялық ғылым ретінде биофизика да биологиялық үдерістерге жəне құбылыстарға негізделеді. Қазіргі биофизиканың негізгі үрдісі - тірі құрылымдық ұйымдастырылудың молекулалық негізін құрайтын ең терең, қарапайым деңгейін қарастыру».

Биологиялық жүйе - біртұтастық алғаш-қы, ал жеке бөліктері біртұтастық дам-уынан пайда болатын органикалық бір-тұтас жүйе, яғни екінші.

Тірі жүйе біртұтастық жекеленген бөлік-тердің қасиеті мен процестерін детермин-дейді, бірақ әрбір бөлшектің өзінде біртұ-тастық қасиет болады - бұл биогологра-

фиялық принциптің негізін қалайды.

Тірі жүйелер антистохастилы, өлі жүйе-лерден жоғарғы дәрежедегі когеренттік өзара әрекеттестігі жөнінен ажыратылады. Тірі жүйелерде алгоритмдік жаңарту про-цестері болмайды, яғни оларды жүйенің элементтерінен құрау мүмкін емес.

Биологиялық жүйе

Биоэнерго құрылым туралы термодинамиканы немесе биотер-модинамиканың негізін профессор Кобзев қалады.

Биоэнергетикалық құрылым - заттардың атомдық, мо-лекулалық және плазмалық күйінен тұратын жоғарғы деңгейде ұйымдасқан аса күрделі энергетикалық жүйе және бүл жүйе графитациялық, электромагниттік жэне дыбыс т. б. кеңістікпен гетерогенді түрде жалғасқан.

Мұндай жүйенің тұрақтылығы кез келген элементар-лық бөлшектер мен заттардың детерменизациялық бір-тұтастығы арқылы өтеді және ол детерминацияға кез келген элементарлық құрылымдар мен принциптер қа-тысады.

Биоплазма - біртұтас орта, эмбриогенез процесіндегі клеткалық пластардың қозғалысы биоплазмалық құ-рамдармен тығыз байланысты. Аталған кеңістікте, та-банда, тілде, ақпараттық биоголограмды өрістер пайда болды. Әрбір биоактивті нүкте мүшелер мен жүйе-лердің қасиетін бейнелейді.