{IV-521.} Biofizika

FEJEZETEK

A biofizika az élő szervezetek és az életfolyamatok fizikája, vagy másképpen a biológiai jelenségek leírása a fizika nyelvén. Ebben az értelemben már több mint száz évvel ezelőtt is végeztek a természettudósok biofizikai vizsgálatokat. Ilyen volt pl. Helmholtz elméletete, amely szerint a hangmagasság érzékelése az emberi fülben az alaphártya rezonanciáján alapul, vagy Youngé, amellyel a színlátást próbálta értelmezni. Ezek a vizsgálatok egyediek és elszigeteltek voltak. A 19. század végén és a 20. század elején, közepén a fizika rohamos fejlődésével olyan módszerek alakultak ki, amelyekkel az anyagok felépítését mind a molekulák, mind az atomok, illetve az elektronhéj szintjén lehetett tanulmányozni. Ezeket a módszereket hamarosan a biológiai anyagokra is alkalmazni kezdték az egész élő szervezet, a szövetek, a sejtek és a molekulák szintjén. Ezzel kezdetét vette a biofizika, mint önálló tudomány kialakulása a világon.

A biofizika módszerei azonban különböznek a „tisztán” fizikai módszerektől, hiszen a biológiai anyag egyrészt életjelenségeket is mutat, azaz az élő anyag szerkezete állandóan változik mind az egyed, mind pedig a szövet, a sejt és a molekulák szintjén. Ezért a szerkezetvizsgálati módszereket a biofizikában úgy kellett fejleszteni, hogy a szerkezetek időbeli változását is követni tudják. Másrészt a biofizika vizsgálati tárgyai különböznek egymástól még akkor is, ha azonos egyedhez, azonos szövethez tartoznak: pl. nincs két egyforma borsó vagy két egyforma sejt. Emiatt a biofizikában sokkal több kísérletre van szükség a pontos eredmények elérésére, mert az egyes mérések eredményei nagyon különbözőek, és a kapott mérési adatokat a statisztika módszereivel kell kiértékelni. Így egy biológiai objektum biofizikai vizsgálata a következőkből áll: először az objektum szerkezetét próbálják meghatározni egy adott állapotban, majd az objektumban végbemenő változások időbeli egymásutániságát igyekeznek felderíteni, s a vizsgálat végső célja az objektum molekuláris szintű szerkezetének és működésének megismerése.