Представлен курс лекций, прочитанных на кафедре биофизики физико-механического факультета СПбТУ в 1997-1999 гг. Он включает в себя краткую историю расшифровки генетического кода; рассмотрены также структуры и функции рибосом, рибосомных и транспортных РНК, процессы инициации, элонгации и терминации трансляции кода на рибосомах, а также некоторые вопросы точности трансляции и случаи отклонения от стандартных правил прочтения генетического кода.
Предназначен для студентов старших курсов и аспирантов биологических и биофизических специальностей высших учебных заведений.
В систематической и логической последовательности рассматриваются основные разделы генетической инженерии про- и эукариот. Описываются элементы природной генетической инженерии, лабораторные методы переноса и амплификации генов, пути конструирования организмов с новыми свойствами. На примерах демонстрируется роль генно-инженерных методов в решении фундаментальных проблем молекулярной биологии и генетики, в создании продуцентов биологически активных препаратов.
Предназначается для студентов и аспирантов биологических, биофизических и биотехнологических специальностей высших учебных заведений.
Излагаются основные сведения по химическому составу, молекулярной организации и функциям биологических мембран. Дается краткий обзор большинства методов, с помощью которых изучается химический состав мембран, их структура и функции, активность мембранно-связанных ферментов, слияние и взаимодействие мембранных поверхностей, реконструкции мембран с использованием искусственных липидных моделей.
В книге рассмотрены современные представления о возможности возникновения жизни на Земле и в других областях. Вселенной путем постепенных превращений неживой природы, без вмешательства божественных и других сверхъестественных сил. Большая ценность книги по сравнению со всеми другими на эту тему заключается в том, что автор, шаг за шагом описывая те происходившие на Земле с самых ранних периодов ее геологической истории события, на фоне которых могла возникнуть жизнь, привлекает данные буквально из всех областей
естествознания. Весь этот огромный материал изложен последовательно, логично и доступно, что делает книгу совершенно незаменимой для специалистов по самым разным дисциплинам.
Предназначена для биологов всех специальностей, для геологов, палеонтологов, физиков, химиков, астрономов, философов, историков науки, для преподавателей высшей и средней школы, для лекторов (в частности, может быть широко использована для пропаганды научного атеизма).
Монография посвящена рассмотрению физико-химических проблем трансформации энергии в биомембранах при дыхании и фотосинтезе. Приведены современные представления об организации электронтранспортных цепей митохондрий, хлоропластов и хроматофоров. Особое внимание уделено сопоставлению электронтранспортных комплексов различных групп организмов. Анализируются кинетические и термодинамические особенности переноса электронов в мультиферментных комплексах. Рассмотрена кинетика переноса электронов в фотосинтетических реакционных центрах фототрофных бактерий и зеленых растений.
Книга представляет интерес для биофизиков, биохимиков, а также химиков и физиков, изучающих проблемы биоэнергетики и биокинетики.
Учебное пособие состоит из двух частей: первая часть содержит изложение математического аппарата, применяемого для построения кинетических моделей биологических процессов, вторая — описание кинетических моделей в экологии, ферментативном катализе, фотосинтезе.Главы, посвященные математическим моделям в экологии и ферментативном катализе, существенно переработаны по сравнению с 1-м изданием, вышедшим в 1977 г. , в соответствии с достижениями в этих областях биологической кинетики. Приводятся сведения об основных свойствах организации и регулирования белковых катализаторов. Дано изложение современной теории ферментативных реакций в гомогенных растворах. Описаны математические модели первичных процессов фотосинтеза.
Биофизика - это наука, включающая теоретические построения и модели, основанные на современных физико-химических представлениях. Они отражают физические особенности молекулярной организации и элементарных процессов живого, которые в свою очередь создают молекулярную основу биологических явлений. Изложение полного курса биофизики требует обширного биологического материала, а также дополнительного привлечения современных представлений физики, химии, математики. Это необходимо для того, чтобы учащиеся “почувствовали” специфическую природу и своеобразие молекулярных биологических процессов, увидели, как эти особенности проявляются в биологических системах. Именно в этом состоит суть современного биофизического подхода к анализу биологических процессов. Однако выполнение этой задачи сопряжено с большим объемом трудного учебного материала, освоение которого требует много времени и возможно в основном лишь учащимися близкого к биофизике профиля. Так, учебник по биофизике, вышедший в 1987 г. (Рубин А. Б. Биофизика. Кн. 1, 2. М.: Высшая школа, 1987), предназначен в основном для студентов и аспирантов, специализирующихся в области биофизики и отдельных разделов физико-химической биологии, и, конечно, весьма труден для учащихся другого профиля. Вместе с тем изложение теоретических основ и важнейших результатов биофизики для биологов широкого профиля возможно и в рамках семестрового лекционного курса, который автор читает на биологическом факультете МГУ с 1976 г. Этим вызвано появление настоящей книги, которая содержит краткое изложение основных разделов биофизики и предназначена для биологов широкого профиля. Из-за ограниченности лекционного курса и необходимости сохранения его логической целостности и законченности в данную книгу не вошли многие важные разделы биофизики, которые подробно изложены в учебнике.
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 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 сельскохозяйственных вузах.
Настоящий учебник ориентирован главным образом на подготовку 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 специалистов.
Во второй книге рассмотрены основы биофизики клеточных процессов, протекающих в клетках организма. В ней представлены данные о структурно-функциональной организации биологических мембран: описаны молекулярная организация и конформационные свойства биологических мембран. Специальный раздел учебника посвящен биофизике процессов транспорта веществ через биомембраны и биоэлектрогенезу; он содержит данные о транспорте неэлектролитов, о ионных равновесиях, ионном транспорте в каналах и индуцированном ионном транспорте. Рассмотрена электродиффузионная теория транспорта ионов через мембраны, активный транспорт и транспорт ионов в возбудимых мембранах. В книге изложены представления о переносе электронов и трансформации энергии в биомембранах, биофизике сократительных систем и процессах рецепции. Подробно представлен материал о биофизике фотобиологических процессов. Описаны первичные процессы фотосинтеза и другие биологические процессы в биологических системах: трансформация энергии и электронно-конформационные взаимодействия в первичных процессах фотосинтеза; фотохимические реакции бактериородопсина и родопсина; фоторегуляторные и фотодеструктивные процессы.
Настоящая книга является вторым изданием учебника “Биофизика”, который первоначально был опубликован в 1987 г. За это время в биофизической науке появилось много новых данных, которые имеют большое значение для развития фундаментальных представлений и теоретических построений биофизики. Это потребовало доработки и включения во 2-е издание ряда новых разделов. К ним относятся новые проблемы биофизики сложных систем, особенно теории активных сред и хаотического поведения детерминированных систем; представления о переносе электрона в биологических структурах, в которых прочно утвердились идем об активной роли белка в механизмах и путях транспорта электронов. Раздел молекулярного моделирования конформационной динамики глобулярных белков существенно переработан и дополнен.
Для студентов, аспирантов и специалистов широкого профиля, интересующихся физико-химическими основами процессов жизнедеятельности.
В пособии представлена сводка основных формул и практических расчётов, необходимых для повседневной работы экспериментаторов.
