КнигоПровод.Ru24.04.2024

/Наука и Техника/Физика

Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер. — Волькенштейн М. В.
Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер.
Волькенштейн М. В.
год издания — 2008, кол-во страниц — 608, ISBN — 978-5-8114-0851-1, тираж — 1500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 620 гр., издательство — Лань
серия — Учебники для вузов. Специальная литература
КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ
Формат 60x90 1/16. Печать офсетная
ключевые слова — биофиз, днк, биолюминесценц, аминокисл, белк, нуклеин, хиральн, биохим, макромолекул, биополимер, фермент, биосинтез, транскрипц, рнк, неравновесн, мембран, аксон, нерв, синап, механохим, митохондр, фотосинтез, фотохим, родопсин, нелинейн, автоволн

«Биофизика» М. В. Волькенштейна — энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета: молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем, включая проблемы биологической эволюции. Второе издание было переработано, в него вошли новые разделы — бионеорганическая химия и биофизика, топология ДНК, акустическая рецепция, биолюминесценция и др. Настоящее издание выходит без изменений.

Учебное пособие адресовано студентам — биологам и физикам, специализирующимся в области биофизики и физико-химической биологии.


Задача этой книги — служить учебным пособием для студентов физических и биологических факультетов, специализирующихся в области биофизики.

Книга исходит из двух монографий автора («Молекулярная биофизика», 1975 и «Общая биофизика», 1978), но написана заново. В основу положен курс, читаемый на протяжении многих лет студентам Московского физико-технического института.

Биофизика рассматривается в книге как физика живой природы, а не как вспомогательный раздел биологии и физиологии. Сегодня биофизика неразрывно связана с теоретической биологией. Соответственно в книге уделяется внимание основным проблемам поведения биологических систем на разных уровнях строения, начиная с молекулярного. Рассматриваются также физические аспекты проблем генетики, биологии развития, эволюционной биологии.

В книге излагаются, главным образом, теоретические основы биофизики. Одновременно уделено надлежащее впимание важнейшим экспериментальным фактам. Рассмотрена не только теория биологических явлений, о которых идёт речь, но и теория ряда применяемых в биофизике методов исследования.

Несмотря на большой объём книги, в неё не вошли многие вопросы, относящиеся к ряду областей физиологии, к инструментальным и математическим методам прикладной биофизики. Между физиологией и биофизикой нет резкой границы. Тем не менее предпринята попытка разделить эти дисциплины, сосредоточив главное внимание на наиболее общих вопросах. Равный образом, в книге никак не представлена радиобиология. Физика ряда физиологических процессов, радиобиология, биомеханика требуют специального изложения и выходят за пределы этого пособия.

Некоторые физико-математические разделы, предназначенные, главным образом, для физиков, напечатаны мелким шрифтом.

Я надеюсь, что эта книга окажется полезной не только для студентов, но и для научных работников и аспирантов, биологов, физиков и химиков, знакомящихся с биофизикой.

Книга написана по предложению Научного Совета по проблемам биологической физики Академии наук СССР. Я глубоко признателен Совету и, прежде всего, Г. Р. Иваницкому за постоянную помощь в создании книги. Я очень благодарен также Л. А. Блюменфельду и А. Б. Рубину за множество ценных замечаний, сделанных ими при чтении рукописи.

ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ко второму изданию7
Предисловие к первому изданию7
 
Г л а в а  1.  Задачи и методы биофизики9
 
§ 1.1. Место биофизики в естествознании9
§ 1.2. Физика и биология10
§ 1.3. Живая и неживая природа13
§ 1.4. Биологическая индивидуальность14
§ 1.5. Финализм и каузальность15
§ 1.6. Свойства открытых систем16
§ 1.7. Разделы и методы биофизики20
 
Г л а в а  2.  Химические основы биофизики23
 
§ 2.1. Химия и биология23
§ 2.2. Аминокислоты25
§ 2.3. Электролиты27
§ 2.4. Состав и первичная структура белков32
§ 2.5. Нуклеиновые кислоты36
§ 2.6. Аденилаты40
§ 2.7. Хиральность биологических молекул42
§ 2.8. Углеводы и липиды48
§ 2.9. Кофакторы, витамины, гормоны48
§ 2.10. Основные биохимические процессы52
§ 2.11. Сильные и слабые взаимодействия54
 
Г л а в а  3.  Физика макромолекул59
 
§ 3.1. Макромолекулы и высокоэластичность59
§ 3.2. Внутреннее вращение и поворотная изомерия62
§ 3.3. Конформационная теория макромолекул67
§ 3.4. Макромолекула как кооперативная система73
§ 3.5. Клубок и глобула76
§ 3.6. Методы исследования макромолекул79
§ 3.7. Полиэлектролиты84
 
Г л а в а  4.  Физика белка87
 
§ 4.1. Задачи физики белка87
§ 4.2. Конформации полипептидной цепи88
§ 4.3. Водородная связь и структура воды94
§ 4.4. Переходы спираль-клубок99
§ 4.5. Белковая глобула и гидрофобные взаимодействия104
§ 4.6. Связь между первичной и пространственной структурами белка108
§ 4.7. Структура и устойчивость глобулы112
§ 4.8. Антитела и антигены122
§ 4.9. Фибриллярные белки126
 
Г л а в а  5.  Методы исследования структуры биополимеров130
 
§ 5.1. Рентгеноструктурный анализ130
§ 5.2. Диффузное рассеяние рентгеновских лучей растворами
биополимеров136
§ 5.3. Методы ядерной физики138
§ 5.4. Электронные спектры поглощения140
§ 5.5. Люминесценция144
§ 5.6. Естественная оптическая активность148
§ 5.7. Естественная оптическая активность биополимеров154
§ 5.8. Магнитная оптическая активность159
§ 5.9. Колебательные спектры163
§ 5.10. Спектры ядерного и электронного парамагнитного резонанса166
 
Г л а в а  6.  Физика ферментов173
 
§ 6.1. Химическая кинетика и катализ173
§ 6.2. Кинетика простых ферментативных реакций177
§ 6.3. Химические аспекты действия ферментов182
§ 6.4. Конформационные свойства ферментов189
§ 6.5. Физика фермент-субстратного взаимодействия192
§ 6.6. Электронно-конформационные взаимодействия195
§ 6.7. Кооперативные свойства ферментов199
§ 6.8. Миоглобин и гемоглобин206
§ 6.9. Бионеорганическая химия и биофизика215
 
Г л а в а  7.  Физика нуклеиновых кислот220
 
§ 7.1. Молекулярная биология и физика220
§ 7.2. Структура нуклеиновых кислот222
§ 7.3. Внутримолекулярные взаимодействия в двойной спирали231
§ 7.4. Термодинамика плавления двойной спирали233
§ 7.5. Кинетика расплетания двойной спирали242
§ 7.6. Взаимодействие двойной спирали с малыми молекулами и ионами246
§ 7.7. Редупликация ДНК248
§ 7.8. Топология ДНК254
 
Г л а в а  8.  Физика биосинтеза белка258
 
§ 8.1. Проблема генетического кода258
§ 8.2. Биосинтез белка262
§ 8.3. Транскрипция и обратная транскрипция266
§ 8.4. Транспортные РНК269
§ 8.5. Трансляция272
§ 8.6. Расшифровка генетического кода и его смысл276
§ 8.7. Мутации282
§ 8.8. Регуляция генов287
 
Г л а в а  9.  Неравновесная термодинамика в биологии301
 
§ 9.1. Информация и энтропия301
§ 9.2. Неравновесные процессы307
§ 9.3. Сопряжение потоков310
§ 9.4. Сопряжение химических реакций312
§ 9.5. Стационарные состояния линейных систем316
§ 9.6. Сопряжение химических реакций с переносом вещества322
§ 9.7. Процессы, далёкие от равновесия326
 
Г л а в а  10.  Физика мембран332
 
§ 10.1. Мембраны клетки332
§ 10.2. Структура мембран334
§ 10.3. Конформационные свойства мембран337
§ 10.4. Пассивный мембранный транспорт341
§ 10.5. Активный мембранный транспорт345
§ 10.6. Перенос заряженных частиц через мембраны351
§ 10.7. Молекулярная рецепция354
 
Г л а в а  11.  Физика нервного импульса359
 
§ 11.1. Аксон и нервный импульс359
§ 11.2. Распространение нервного импульса369
§ 11.3. Генерация импульса374
§ 11.4. Ионные каналы378
§ 11.5. Синаптическая передача382
 
Г л а в а  12.  Механохимические процессы387
 
§ 12.1. Термодинамика механохимичеекпх процессов387
§ 12.2. Структура мышцы и мышечных белков392
§ 12.3. Химия и физика мышцы397
§ 12.4. Теория мышечного сокращения402
§ 12.5. Кинетические свойства мышцы409
§ 12.6. Механохимические системы411
§ 12.7. Слуховая рецепция416
§ 12.8. Биомеханика420
 
Г л а в а  13.  Биоэнергетика дыхательной цепи423
 
§ 13.1. Биологическое окисление423
§ 13.2. Строение и свойства митохондрий429
§ 13.3. Хемиосмотическое сопряжение432
§ 13.4. Электронно-конформационные взаимодействия439
§ 13.5. Цитохром с444
 
Г л а в а  14.  Фотобиологические процессы447
 
§ 14.1. Фотосинтез447
§ 14.2. Две фотохимические системы452
§ 14.3. Хлоропласты458
§ 14.4. Механизм фотосинтеза460
§ 14.5. Зрение462
§ 14.6. Молекулярпый механизм фоторецепции470
§ 14.7. Бактериородопсин477
§ 14.8. Биолюминесценция480
 
Г л а в а  15.  Моделирование динамических биологических процессов483
 
§ 15.1. Динамическая упорядоченность483
§ 15.2. Физико-математические основы динамики нелинейных процессов486
§ 15.3. Модели Лотка и Вольтерра494
§ 15.4. Автокаталитические системы499
§ 15.5. Фазовые переходы505
§ 15.6. Стохастические процессы509
§ 15.7. Динамика и регуляция511
 
Г л а в а  16.  Периодические химические и биологические процессы514
 
§ 16.1. Введение514
§ 16.2. Реакции Белоусова-Жаботинского515
§ 16.3. Автоколебания при гликолизе522
§ 16.4. Нелинейная динамика мембран525
§ 16.5. Автоволновые процессы в сердечной мышце523
 
Г л а в а  17.  Проблемы биологического развития534
 
§ 17.1. Происхождение жизни534
§ 17.2. Моделирование добиологической эволюции538
§ 17.3. Игровые модели и информационные аспекты самоорганизации544
§ 17.4. Гиперциклы.548
§ 17.5. Другие модели добиологическои эволюции548
§ 17.6. Биологическая эволюция553
§ 17.7. Эволюция биологических макромолекул558
§ 17.8. Информационные аспекты эволюции561
§ 17.9. Сложность и эволюция568
§ 17.10. Онтогенез573
§ 17.11. Иммунитет578
 
Список рекомендуемой литературы583
Предметный указатель587

Книги на ту же тему

  1. Проблемы биологической физики, Блюменфельд Л. А., 1974
  2. Биофизика: Учебник. — 3-е изд., испр. и доп.: В 2 т. (комплект из 2 книг), Рубин А. Б., 2004
  3. Молекулярная и клеточная биофизика, Франк Г. М., ред., 1977
  4. Математическая биофизика, Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д. С., 1984
  5. Термодинамика и кинетика биологических процессов: Проблемы неравновесной термодинамики, кинетики переходных процессов, экстремальные принципы, переходные процессы в живых системах, Зотин А. И., ред., 1980
  6. Концепция информации и биологические системы, Филдс У. С., Эббот У., ред., 1966
  7. Теория регулирования и биологические системы, Гродинз Ф., 1966
  8. «Белок-машина». Биологические макромолекулярные конструкции. — 2-е изд., доп., Чернавский Д. С., Чернавская Н. М., 1999
  9. Статистическая физика макромолекул: Учебное руководство, Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р., 1989
  10. Путешествие в мир живой клетки, де Дюв К., 1987
  11. Введение в синергетику: Учебное руководство, Лоскутов А. Ю., Михайлов А. С., 1990
  12. Синергетика для биологов: вводный курс, Исаева В. В., 2005
  13. Новое в синергетике. Новая реальность, новые проблемы, новое поколение, 2007
  14. Новое в синергетике: Взгляд в третье тысячелетие, Малинецкий Г. Г., Курдюмов С. П., ред., 2002
  15. Новое в синергетике. Загадки мира неравновесных структур, 1996
  16. Явления переноса в живых системах: Биомедицинские аспекты переноса количества движения и массы, Лайтфут Э., 1977
  17. От часов к хаосу: Ритмы жизни, Гласс Л., Мэки М., 1991
  18. Введение в нелинейную физику: От маятника до турбулентности и хаоса, Заславский Г. М., Сагдеев Р. 3., 1988
  19. Фракталы и хаос в динамических системах, Кроновер Р., 2006
  20. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление, Пиковский А., Розенблюм М., Куртс Ю., 2003
  21. Нервное возбуждение: Макромолекулярный подход, Тасаки И., 1971
  22. Бионика, Жерарден Л., 1971
  23. Механизмы электрической возбудимости нервной клетки, Костюк П. Г., Крышталь О. А., 1981
  24. Математические проблемы в биологии, Фомин С. В., Беркинблит М. Б., 1973
  25. Зрительный анализ пространства у насекомых, Францевич Л. И., 1980
  26. От нейрона — к искусственному мозгу, Быков А. П., Вейц А. В., 1971
  27. Физические причины диссимметрии живых систем, Кизель В. А., 1985
  28. Принципы нейродинамики, Антомонов Ю. Г., 1974
  29. Компьютерные модели и прогресс медицины, 2001
  30. Медицина в зеркале информатики, 2008
  31. Физика визуализации изображений в медицине: В 2-х томах (комплект из 2 книг), Уэбб С., ред., 1991
  32. Справочник биохимика, Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К., 1991
  33. Химическая и биологическая кинетика: избранные труды: в 2 томах (комплект из 2 книг), Эмануэль Н. М., 2006
  34. Биохимия цитоплазмы, Хесин Р. Б., 1960
  35. Физико-химические свойства нуклеиновых кислот: Электрические, оптические и магнитные свойства нуклеиновых кислот и их компонентов, Дюшен Ж., ред., 1976
  36. Проблемы аналитической химии. Т. 12: Биохимические методы анализа, Дзантиев Б. Б., ред., 2010
  37. Проблемы аналитической химии. Т. 14: Химические сенсоры, Власов Ю. Г., ред., 2011
  38. Ферменты — двигатели жизни, Розенгарт В. И., 1983
  39. Наглядная биохимия. 2-е изд., Кольман Я., Рём К.-Г., 2004
  40. Молекулярная биология: Избранные разделы. — 2-е изд., испр. и доп., Ашмарин И. П., 1977
  41. Молекулярная фотобиология: Процессы инактивации и восстановления, Смит К., Хэнеуолт Ф., 1972
  42. Энергетика ассимилирующей клетки и фотосинтез, Петров В. Е., 1975
  43. Бактериальная биолюминесценция: фундаментальные и прикладные аспекты, Дерябин Д. Г., 2009
  44. Фотохимия органических радикалов, Мельников М. Я., Смирнов В. А., 1994
  45. Макромолекулярные реакции в расплавах и смесях полимеров: теория и эксперимент, Платэ Н. А., Литманович А. Д., Кудрявцев Я. В., 2008
  46. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение, 2002
  47. Мембраны, молекулы, клетки, Бергельсон Л. Д., 1982
  48. Введение в мембранную технологию, Мулдер М., 1999
  49. Биомембраны: Молекулярная структура и функции, Геннис Р., 1997
  50. Определение pH. Теория и практика. — 2-е изд., испр., Бейтс Р., 1972
  51. Стохастическая радиобиология, Хуг О., Келлерер А., 1969
  52. Биофизические и клинические аспекты гелиобиологии: Сборник научных трудов, Гневышев М. Н., Оль А. И., ред., 1989
  53. Дозиметрия ионизирующих излучений, Иванов В. И., 1964
  54. Радиобиологические эффекты корпускулярных излучений: радиационная безопасность космических полётов, Федоренко Б. С., 2006
  55. Актуальная радиобиология: курс лекций, Ильин Л. А., Рождественский Л. М., Котеров А. Н., Борисов Н. М., 2015
  56. Курс дозиметрии: Учебник для вузов, Иванов В. И., 1988
  57. Биология в новом свете, Глазер Р., 1978

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru