1 января 2015

Биофизические концепции

Биофизика, как известно, изучает физические процессы, протекающие в живой материи. Биофизика исследует прежде всего гомеостатические системы и различные конкретные механизмы превращения энергии, передачи и переработки информации. Биофизика изучает интересующие ее явления параллельно с биологией, физиологией, биохимией, молекулярной биологией. Однако, несмотря на такой тесный контакт с другими науками, биофизика сохраняет свой собственный характерный подход — физический (Маленков, 1980; Маленков, Колотыгина, 1986).

Концепция мембранологии

Обширное и плодотворное поле деятельности биофизиков — биологические мембраны. Установление таких явлений, как распространение потенциала возбуждения, фазовые переходы в мембранах, латеральная диффузия, облегченная диффузия через мембрану и сопряженный транспорт, адгезия и когезия позволили существенно продвинуть наше понимание как физических свойств мембран клеток и органелл, так и роли этих свойств в широком спектре биологических феноменов.

Явления адгезии клеток на субстратах, клеток друг с другом лежат в основе таких биологических процессов, как морфогенез и дифференцировка ткани, регуляция деления клеток в тканевых системах, фагоцитов, клеточный иммунитет, нарушение дифференцировки и становление автономности деления клеток при бластомогенезе и т. д. (Васильев, Маленков, 1968; Маленков, 1976; Конев, Мажуль, 1977; Маленков, Чуич, 1979; Архипенко, Маленков, ред., 1982).

Явления адгезии определяются сложными и различными сочетаниями физических и химических сил, точнее сказать, адгезивность клеток — их биологическое свойство, способность устанавливать контакт с поверхностью неживого субстрата или другой клетки — зависит от ряда более элементарных физических и химических свойств мембраны, которые в значительной степени регулируются клеткой в соответствии с заложенной в нее программой реакции на внешние условия и воздействия.

Адгезивность клетки зависит от средней плотности и распределения электрического заряда на поверхности, от механических свойств поверхности, от подвижности мембраны и ее компонент, от наличия специфических рецепторов и адгезионных факторов в среде или способности клетки их синтезировать и секретизировать, от наличия и концентрации катионов (кальция и др.) в среде. Очень существенно, что на различных мембранных моделях (бислойные мембраны, липосомы) и на клетках в культурах и в организме животного была показана возможность функционально полноценного включения в мембрану адгезивных факторов экзогенного (лектины) и эндогенного (факторы агрегации, контактины) происхождения (Архипенко, Маленков, 1982).


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Среди заболеваний, стимулируемых загрязнением среды, можно выделить некоторые типы, обусловленные различными причинами: непрерывное действие загрязнения в течение длительного времени (аллергические, респираторные, раковые, повреждения генетической системы); кратковременное резкое возрастание загрязнения среды (например, при смогах), многократно превышающее допустимые нормы; влияние искусственного фона физических и химических факторов на инфекционные начала — бактерии и вирусы; появление новой технологии и…

Мы полагаем, что экспериментальная часть базовой линии комплекса для биологических испытаний при модификации методов, технологии и техники, не имеющей принципиального характера, могла бы быть использована как реальная система биологического контроля за состоянием окружающей среды. В ряде случаев для этих же целей могли быть использованы отдельные методы и устройства, входящие в состав базовой линии автоматизированного комплекса….

Эксперименты с яйцами морских ежей позволили японским исследователям предложить для практического использования простой, быстрый и высокоточный анализ загрязненности морской воды по скорости протекания ряда биопроцессов (Technocrat, 1976). У некоторых черноморских водорослей нефть, эмульгированная в морской воде, вызывает одновременное ингибирование биосинтеза РНК и ДНК, причем степень ингибирования у отдельных водорослей отличается в зависимости от продолжительности воздействия…

Применение биологических объектов для контроля загрязненности среды

Сама по себе идея о применении биологических объектов для контроля загрязненности среды не нова. В настоящее время общепринято, что чувствительность биологических объектов к состоянию окружающей среды делает их ценными индикаторами для контроля за состоянием окружающей среды, особенно в случае охраны данного биоценоза. Методы контроля за химическим загрязнением биосферы (вариант классификации) Возможны три различных подхода к…

Очень важным направлением является поиск корреляций между отрицательными видами биологической активности. В настоящее время наука владеет ориентировочными данными о связи между мутагенным, эмбриотропным, гонадотропным и бластомогенным действием веществ. Система биологических испытаний ХС, ориентированная на большие массивы веществ и многие виды биологической «отрицательной» активности, позволит как минимум увеличить темп накопления соответствующих данных об этих связях. Принципиальная…