Нуо казахстанско российский медицинский
жүктеу/скачать 111,53 Kb.
|
1 Биофизиканың заманауи бағыттары
| Жасушалық биофизиканың негізгі мақсаттары: биологиялық мембрана физикасы және биоэнергетикалық үрдістер. Жасушалық биофизика нерв импульсінің таралуы мен генерациялауын, бұлшықеттің жиырылуын, фотобиологиялық құбылыстарды (фотосинтез, жарық рецепциясы, көру), арнайы тітіркендіргіштерді адам рецепторларымен (кванттық, молекулалық, жасушалық деңгейлерде) физикалық және физика – химиялық механизмдерін қабылдайтын сезім мүшелер биофизикасын қарастырады.
Күрделі жүйелер биофизикасы көбінесе биофизиканың теориялық аймағына жатады, ол биологиялық үрдістердің физика - математикалық модельденуі және жалпы проблемаларды қарастыруға арналады. Биофизиканың заманауи әдістерінің мыналарға үйлесімділігі болуы тиіс: жоғарғы сезімталдық және үлкен дәлдік, сол себептен электрониканың соңғы жетістіктерін және спектроскопияның оптикалық әдістерін (ЯМР,ЭПР) пайдаланылады. Жасушаның молекулалық құрамы. Жасушаның құрамына иондар немесе неорганикалық және оргнаникалық заттар түріндегі химиялық элементтер кіреді. Неорганикалық заттар. Су – барлық тірі ағзалардың басым бөлігін алып жатады, жасушаларда судың орташа мөлшері 70%-н құрайды. Су тірі ағза үшін маңызды болып саналатын бірнеше қасиеттерге ие. Судың қасиеті оның молекулаларының құрылымымен анықталады. Су молекуласының жоғары полярлығынан танымал ерітінділер қатарында тұрады. Су цитоплазманың коллоидты жүйесінде маңызды роль атқаратын, көптеген макромолекулалардың құрылымын және функциональды белсенділігін анықтайтын, химиялық реакциялар үшін негізгі орта ретінде қызмет ететін, синтездеу реакциясында және органикалық заттарды қармап алатын жанама қатысушысы болып табылатын, ағзада және жасушада зат транспортын қамтамасыз ететін (диффузия, қан айналымда) дисперсиялы орта болып табылады. Су практикалық сығылмайды, тургорлы (ішкі) қысым туғызатын және жасушалар мен ұлпалардың серпімділігін және көлемін анықтайды. Көмірсулар жасушада жуықтап алғанда 5% -н құрайды. Негізгі 3 кластары бар: моносахаридтер, олигосахаридтер және полисахаридтер. Көмірсулар жасушаға, жасушаның құрылымдық компонентіне керекті күшті энергия көзі болып табылады. Көптеген полисахаридтер жасушалық мембрананың құрамына кіретін және жасушалардың бір – бірін білуді және өзара әсерді қамтамасыз ететін рецепторлар ретінде қызмет етеді. Липидтер суда ерімейтін органикалық заттар, ең қарапайым және көп таралған липидтер – майлар болып табылады. Көптеген липидтердің құрылымдық компонентін май қышқылдары құрайды. Тірі табиғаттың құрамында кең таралған нейтрал майлар: триацилглицериндер?, түк (воск), фосфолипидтер, стероидтар. Молекулалардың құрамына кіретін фосфолипидтер фосфор қышқылының қалдығын кіретін барлық жасушалық мембрананың негізі болып табылады. Ақуыздар . Тірі ағзаға кіретін көптеген заттардың ішінде ерекше орын алатын ақуыздар (жасушаның жалпы массасының 60%-н құрайды). Ақуыздар (протеиндер) пептидті байланыстармен қосылған аминқышқылдарынан тұратын табиғаты күрделі жоғары молекулалық органикалық заттар болып табылады. Ақуызды аминқышқылының күрделі полимері ретінде қарастыруға болады. Нуклеин қышқылдарымен бірге ақуыздар тірі ағзаның негізгі компонентін құрайды және негізінде тірі ағза ақуыздың қандай да формасынан (бұлшықет, тері ұлпалары, ішкі мүшелер, хрящи, қан) тұрады. Ақуыздарды оқып үйренуде олардың бөлінуінің қиындығы кедергі жасады. Ақуыздар биологиялық молекулалардың жеке класқа XVIII ғасырда бөлінді (француз химигі А.Фуркруа), бірақ ақуыздардың құрылымын және функциясын жүйелі зерттеу XX ғасырдың екінші жартысында басталды, әлі де қарқынды дамуда. Инсулиннің бірінші ақуызының аминқышқылының тізбегін (секвенирлеу әдісі) анықтау үшін 1958ж. Ф. Сэнгеруге Нобель сыйлығын алып келді. Ақуыздардың алғашқы – гемоглобин және миоглобин үшөлшемді құрылымы М.Перутц және Д. Кендрю (1962ж. Нобель сыйлығы –химия) рентген сәулесінің дифракциясы әдісімен анықталды. Ақуыздардың жүз мыңының әрбірі арнайы функциясымен анықталатын ерекше химиялық және кеңістіктік құрылымға ие болады. Жасушаның химиялық құрамы. Неорганикалық заттар. Жасушада Менделеевтің периодты жүйесінің 109 элементі бар екені анықталды, әсіресе жасушада 4 элемент ерекше байқалады – оттегі (65-75%), көміртегі (15-16%), сутегі (8-10%), азот (1,5-3%). Осылардың қосындысы жасуша құрамының 98%-н құрайды. Келесі топты 8 элемент құрайды, жасушада олар ондық және жүздік пайызбен есептеледі. Олар күкірт, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, темір. Нәтижесінде олар 1,9%-ды құрайды. Басқа қалған элементтер жасушада аз мөлшерде болады (0,1%-дан аз). Ақуыздардың функциональдық кластары. Құрылымдық – биологиялық құрылымды қосатын және оларға беріктік беретін тіректік функцияны орындайды (актин және тубулин мономерлері цитоскелеттен тұратын ұзын жіптерді түзейді, ол жасушаның формасын ұстауға мүмкіндік береді. Коллаген және эластин қосатын ұлпалардың негізгі компоненттері). Жиырылатын және қозғалмалы – ағзаны немесе жасушалардың жиырылу мүмкіндігін жүктейді, формасын немесе қозғалғыштығын өзгертеді (актин, миозин, тубулин) Транспорттық – арнайы молекулалар мен иондарды бір мүшеден екіншісіне тасымалдайды және байланыстырады (гемоглобин, мембраналық ақуыздар) Рецепторлы – сыртқы орта туралы ақпаратты жасуша рецепторлар арқылы қабылдайды (нерв қозуы кезінде маңызды роль атқарады) және т.б. Медициналық ақпаратты математикалық өңдеу Болып жатқан құбылыстарды сипаттау үшін физикада физикалық шамалардың сандық анықталған бірнеше шамалар: жылдамдық, күш, қысым, температура, электр заряды, потенциал және т.б. кіреді. Әрбір шамаға дәл анықтама беріледі. Медицина мен диагностикада көптеген өлшеулер физикалық шамалардың өлшемдері болып табылады. Сандық диагностикада ол дене температурасы, қан қысымы, биопотенциалдардың уақыттық тәуелділігі, көздің оптикалық күші, қан тұтқырлығы, суд медициналық экспертизада қолданылатын спектрлік сараптаммасы және басқалары болуы мүмкін. Өлшеуде берілген шаманың ықтимал мәнін және өлшеу қателігін бағалау мүмкіндігін беретін кездейсоқ қателіктерді анықтау ережесі математикалық статистикада және ықтималдықтар теориясында қарастырылады. Тәжірибенің нәтижелеріне талдау жүргізу үшін дыбыстың ауадағы жылдамдығын анықтау тақырыбындағы есептеу нәтижелерін пайдалануға болады . а) Жылдамдықтың орташа арифметикалық мәнін есептеңіз. б) Жеке өлшеулердің абсолютті қателігін анықтаңыз: в) Абсолютті қателіктің орташа арифметикалық мәнін есептеңіз: г) Тәжірибенің салыстырмалы қателігін анықтаңыз: д) Орташа квадраттық қателікті анықтаңыз: е) Сенімділік аралығын анықтаңыз: мұндағы - Стьюдент коэффициенті, - сенімділік ықтималдығы, - өлшеулер саны. ж) Соңғы нәтижені төмендегідей түрде жазыңыз: м/с. жүктеу/скачать 111,53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|