Читать онлайн «Биофизика. Биофизика клеточных процессов»

Предисловие В основу учебника положена программа общего курса биофизики для студентов биологических факультетов государственных университетов. Широкое развитие биофизики и проникновение ее в различные смежные области биологии и меди- медицины стало возможным главным образом благодаря формированию в биофизике собственной теоретической базы. Именно на этой единой основе читаются общие курсы биофизики в различных биологических, медицинских, физических и сельско- сельскохозяйственных вузах. Настоящий учебник ориентирован главным образом на подготовку специали- специалистов-биологов экспериментального профиля. Поэтому основное внимание уделяется результатам, полученным биофизикой в решении соответствующих биологических проблем. Однако изложение общих теоретических положений носит достаточно универсальный характер и может быть полезно широкому кругу различных спе- специалистов. В учебнике при изложении основ биофизики использованы необходимые сведе- сведения из общих курсов смежных биологических дисциплин и общих курсов физики, хи- химии, физической химии и математического анализа для студентов-биологов. Кроме того, введены и разъяснены некоторые физико-математические понятия, которые применяются в современной биофизике, но не входят в программы университетских дисциплин физико-математического цикла при подготовке студентов биологиче- биологических специальностей. Учебник состоит из двух книг. В первой — изложены теоретические положения кинетики и термодинамики биологических процессов и основы молекулярной био- биофизики; проанализированы физические модели и представления, лежащие в основе понимания молекулярно-кинетических механизмов биологических процессов. Изложенный материал служит в биофизике теоретической базой для анализа биологических явлений на разных уровнях организации при выяснении элементар- элементарных молекулярных взаимодействий и путей регуляции в биологических системах. Как было показано выше, этот подход связан с современной идеей об электрон- но-конформационных взаимодействиях в макромолекулярных комплексах, функци- функциональные свойства которых определяют как молекулярные особенности метаболи- метаболических процессов, так и конкретные механизмы их регуляции. Биофизика внесла достойный вклад в исследование ряда процессов в клетке, и удалось понять особенности биологических явлений путем раскрытия их молеку- молекулярных механизмов. Во второй книге рассмотрены основы биофизики клеточных процессов, про- протекающих в клетках организма. В ней представлены данные о структурно-функ- структурно-функциональной организации биологических мембран: описаны молекулярная органи- организация и конформационные свойства биологических мембран. Специальный раздел учебника посвящен биофизике процессов транспорта веществ через биомембраны 4 Предисловие и биоэлектрогенезу; он содержит данные о транспорте неэлектролитов, о ионных равновесиях, ионном транспорте в каналах и индуцированном ионном транспор- транспорте. Рассмотрена электродиффузионная теория транспорта ионов через мембраны, активный транспорт и транспорт ионов в возбудимых мембранах.