БИОФИЗИКА (учебник для вузов)

1

• Авторы
• Файлы

Артюхов В.Г. Ковалева Т.А. Наквасина М.А. Башарина О.В. Путинцева О.В. Шмелев В.П. Статья в формате PDF 127 KB

Биофизика - наука об элементарных, фундаментальных взаимодействиях и превращениях молекул и надмолекулярных комплексов, лежащих в основе физиологических процессов и биологических явлений. Курс «Биофизика» входит в состав Федерального компонента государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, обеспечивающих универсальность, фундаментальность образования и его пpaктическую направленность. Целью общего курса биофизики является последовательное изложение основ биофизики как самостоятельной многовекторной науки, имеющей свой предмет и методы исследования, собственную теоретическую концептуальную базу и области приложения. Задача общего курса состоит также в выявлении единства в многообразии биологических явлений путем раскрытия общих молекулярных механизмов взаимодействий, лежащих в основе биологических процессов.

В учебнике «Биофизика» систематически изложены теоретические аспекты фундаментальной и молекулярной биофизики в соответствии с требованиями ГОС ВПО. От современного специалиста-биолога требуется одновременное владение фундаментальными понятиями и логическими концептуальными схемами, хаpaктерными для биологии и физики. Пути решения этой задачи необходимо рассматривать в свете современного состояния проблемы фундаментальности высшего образования. Успешная работа выпускника после окончания вуза зависит от его способности постоянно обновлять запас первоначальных знаний и повышать тем самым свой профессиональный уровень.

Основной целью высшего образования является сейчас развитие компетентностного подхода. В частности, к профессионально-профилированным компетенциям специалиста и магистра относятся умение выявлять фундаментальные проблемы, формулировать задачи и намечать пути исследования; способность понимать современные проблемы биологии и использовать фундаментальные биологические представления. Хорошо подготовленный биолог должен демонстрировать способность самостоятельно применять и целенаправленно пополнять свои знания, быстро ориентироваться в решении новых проблем. В свою очередь, это зависит от степени усвоения основ науки и принципов их применения в научных исследованиях и производстве.

Все главы презентируемого учебника написаны в соответствии с утвердившимися в биофизике современными воззрениями о закономерностях функционирования биосистем. Использование учебника «Биофизика» должно служить повышению эффективности учебного процесса, включая повышение эффективности преподавательского труда, достижение более глубокого освоения знаний, умений и навыков, устойчивых результатов в формировании общих и специальных компетенций будущего биолога. В частности, к общепрофессиональным компетенциям бакалавра относятся современные представления о принципах клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основах, мембранных процессах и молекулярных механизмах жизнедеятельности, о механизмах гомеостатической регуляции. Компетенции бакалавра полностью входят в набор компетенций магистра. Выпускник-магистр должен демонстрировать способность понимать современные проблемы биологии и использовать фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач. Формированию именно этих компетенций и посвящен данный учебник.

В свете современных достижений биофизической науки изложение логически обоснованного курса биофизики следует начинать с рассмотрения теоретических основ биофизики - методологии биофизики, кинетики и термодинамики биологических процессов. Только затем можно с достаточным основанием переходить к вопросам, посвященным молекулярным механизмам биологических явлений. Конечная цель изучения биологической системы - расшифровка механизмов функционирования организма, выявление взаимосвязи изменений структуры и функции на всех уровнях организации жизни. Указанная последовательность изложения биофизики наиболее рациональна и логически обоснована для учебного курса.

Книга включает главы, посвященные анализу и обсуждению структуры и закономерностей функционирования биосистем на микро- и наноуровнях. Особое внимание авторы уделили обзору таких актуальных направлений, как механизмы гомеостаза, регуляция синтеза и активности белков-ферментов, эндогенные низкомолекулярные биорегуляторы.

Отдельная глава посвящена биофизике мембран, в ней рассматриваются методы исследования мембран, структурно-функциональная организация мембранных компонентов, молекулярные механизмы мембранного трaнcпорта и передачи сигнала с участием мембранных рецепторов. Проблематика мембранологии изложена с использованием новейших данных биофизических исследований.

Конкретные задачи биофизики - понимание механизма биологических явлений, расшифровка первичных молекулярных процессов, - требуют использования новейших физических, химических и физико-химических методов, адаптированных к работе с биологическими объектами. Одна из глав учебника знакомит читателя с некоторыми биофизическими (конформационно-чувствительными) методами анализа биосистем.

В следующих главах учебника изложены основы квантовой биофизики, механизмы фотобиологических процессов, а также действие ионизирующей радиации на биосистемы.

Учебник подготовлен на основе общего курса «Биофизика», читаемого авторами на старших курсах биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета; предназначен для студентов биологических факультетов университетов. Может быть использован студентами медицинских, фармацевтических и сельскохозяйственных вузов. Книга позволит быстро получить основные знания по предмету, а также качественно подготовиться к зачету и экзамену.

---