1 – mavzu. Biofizika faniga muqaddima

Biofizikaning bo’limlari. Biofizika fani bir necha bo’limlarga bo’lib o’rganiladi, lekin bu bo’limlar bir-biri bilan o’zaro uzviy bog’liq va hech qanday chegara bilan ularni ajratish mumkin emas. Molekulyar biofizika, membranalar biofizikasi, hujayraviy jarayonlar biofizikasi, qisqaruvchan tizimlar biofizikasi, bioenergetika, fotobiologiya, radiobiologiya, biologik jarayonlar kinetikasi, murakkab tizimlar biofizikasi biofizikaning asosiy bo’limlari hisoblanadi.
Molekulyar biofizika biomolekulalarning fazoviy tuzilishi va xossalarini, ularning o’zaro ta’sir kuchlarini o’rganadi. Ayniqsa, makromolekulalarning tuzilishi va funktsiyasini o’rganishning ahamiyati katta bo’lib, oqsillar, nuklein kislotalar, uglevodlar va boshqa biopolimerlarning biologik tizimlarda tutgan o’rnini tushunishga yordam beradi.
Membranalar biofizikasi biomembranalarning tuzilishi va fizikaviy xususiyatlarini, sun’iy membranalar tuzilishi va xossalari, membrana potentsiallarining hosil bo’lish qonuniyatlarini o’rganadi. Membranalardan moddalarni passiv va aktiv transporti, diffuziya va o’tkazuvchanlik, ion kanallarining tuzilishi va xususiyatlarini ham membranalar biofizikasi bo’limida o’rganiladi.
Hujayraviy jarayonlar biofizikasi hujayrada kechadigan fizikaviy va fizik-kimyoviy jarayonlarni o’rganadi. Bu bo’limning ahamiyati shundaki, har bir to’qima hujayralardan tuzilgan va ular faoliyatida kechadigan jarayonlar mohiyati va mexanizmini biofizika fanisiz o’rganish va tushunish mumkin emas. Masalan, hujayra membranasi o’tkazuvchanligi, muskullar qisqarishi, nerv impulsi hosil bo’lishi va tarqalishi, retseptsiya, fotosintez, energiya almashinuvi va hokazo. Hujayra biofizikasi membranalar biofizikasi va molekulyar biofizika bilan uzviy aloqada bo’ladi. Tinchlik va harakat potentsiallarining hosil bo’lishi va tarqalishi, sinapslarning tuzilishi va potentsiallarning ular orqali o’tishini o’rganish elektrofiziologiya va neyrofiziologiyada, umuman biologiyada katta ahamiyatga ega.
Qisqaruvchan tizimlar biofizikasi mushaklarning ultrastrukturasi, qisqarishning molekulyar mexanizmlari, mushaklar mexanikasini o’rganadi.
Bioenergetika tirik tizimlarda energiya hosil bo’lishi, transformatsiyasi, ya’ni bir turdan ikkinchi turga o’tish va sarflanish qonuniyatlarini o’rganuvchi bo’limdir. Hujayrada ATF sintezini bog’lovchi membranalar – mitoxondriya, xloroplastlarning tilakoid membranalari va ba’zi mikroorganizmlar membranalarida elektrokimyoviy potentsiali hisobiga hosil bo’lishining kashf qilinishi XX asr biofizikasining erishgan yutuqlaridan biridir.
Radiobiologiya tirik organizmlarga va umuman biologik tizimlarga ionlovchi nurlar ta’siri qonuniyatlarini o’rganuvchi biofizikaning bo’limi hisoblanadi. Radioaktiv nurlar biologik molekulalarning fazoviy tuzilishiga ta’siri orqali hujayra membranalari xususiyatlari, uning organoidlari funktsional holati uzgarishlariga olib keladi hamda tirik tizimlar faoliyatini izdan chiqaradi.
Fotobiologiya bo’limi esa fotokimyoviy reaktsiyalar va energiyaning uzatilishi va almashinishi, fotosintez mexanizmini, turli xil to’lqin uzunligidagi nurlarning biologik tizimlarga ta’sir jarayonlarini o’rganadigan biofizika fanining bo’limi hisoblanadi.