Читать онлайн «Математическая биофизика клетки»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ Серия «Теоретическая и прикладная биофизика» Г. Р. ИВАНИЦКИЙ, В. И. КРИНСКИЙ, Е. Е. СЕЛЬКОВ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА КЛЕТКИ ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» * МОСКВА 1978 УДК 577. 3 Ива ниц кий Г. Р. , Кринский В. И-, Селъков Е. Е. Математическая биофизика клетки· М. , «Наука», 1978. 308 с. В книге рассмотрены математическое моделирование ферментативных реакций и полиферментных систем, модели возбудимых мембран и тканей, моделирование и реконструкция различных внутриклеточных структур. Содержится теоретический и экспериментальный материал, основанныйна методах электронной микроскопии, когерентной оптики, электрофизиологии, а также на качественных методах анализа в приложении к проблемам формальной химической кинетики, ионных токов мембран, распространения волн возбуждения, сокращения^ сердечной мышцы, машинного анализа биоструктур. Предназначена для широкого круга специалистов-— математиков, физиков, физиологов и медицинских работ- никое. Табл. 11, ил. 124, список лит. на 20 с. Редакционная коллегия серии «Теоретическая н прикладная биофизика»: академик Г. М. Франк (главный редактор), кандидат физико-математических наук А. А. Замятнин (зам. главного редактора), доктор физико-математических наук Л. А. Блюменфелъд, доктор биологических наук Б. Н. Вепринцев, доктор биологических наук Ю. А. Владимиров, доктор физико-математических наук \С. В. Фомин доктор биологических наук С. Э. Шиолъ Ответственные редакторы книги: академик Г. М. Франк доктор биологических наук Б. Н. Вепринцев II 210Q. 'S~031 U55(0:>)—78 678—78 © Издательство «Наука», 1978 г. ОТ АВТОРОВ Что происходит в живой клетке? Как протекают внутриклеточные процессы в пространстве и во времени? Как они регулируются? Как состояние одной клетки влияет на соседние? Как возникают волны, распространяющиеся в возбудимых тканях? Как меняется пространственное расположение макромолекулярных комплексов в процессе работы отдельных клеточных компонентов? В предлагаемой читателю книге авторы попытались показать, что дают для решения этих проблем методы математического моделирования и компьютерного анализа внутриклеточных процессов и структур. В последние годы математические модели и методы, использующие вычислительную технику, стали незаменимыми практически во всех дисциплинах, соприкасающихся с клеточной биологией. И это совершенно понятно: математическая модель, такая например, как модель Ван дер Поля в теории нелинейных колебаний, модели Лотка в теории открытых (био)химических систем, модель Моно, Уаймена и Шанжё в кинетике ферментативного катализа, модель Ходжкина — Хаксли в теории мембранного возбуждения и др. , позволяет сэкономить месяцы и годы труда, подсказывая, что и каким именно образом следует изменять в исследовании для расшифровки изучаемого явления. Кроме того, математические модели подчас позволяют сделать то, что нельзя сделать экспериментально. В предлагаемой читателям книге обсуждаются четыре относительно самостоятельные темы: моделирование ферментативных реакций и полиферментных систем (часть I), моделирование динамики возбудимых мембран (часть II), анализ автоволновых процессов в возбудимых, сильно нелинейных биологических средах (часть III) и, наконец, математическое исследование пространственной организации макромолекул, макромолекулярных комплексов и внутриклеточных структур (часть IV).