INTRODUCERE
BIOFIZICA IN ANSAMBLUL STIINTELOR BIOLOGICE
Una din caracteristicele definitorii ale dezvoltarii contemporane a tuturor stiintelor este cercetarea complexa a obiectelor de studiu, cu metode cat mai diversificate si cu o abordare multipla. In particular, in ceea ce priveste stiintele biologice, cele mai ample eforturi sunt orientate in prezent spre descifrarea si intelegerea aprofundata a intimitatii mecanismelor vietii oricarui organism si ale existentei si evolutiei sistemelor biologice. Consecinta fireasca a reprezentat-o afirmarea spectaculoasa, mai ales in ultimele decenii, a unor domenii stiintifice noi, situate la granita dintre stiintele traditionale: biologie si fizica, chimie, matematica, informatica s.a.
Definita succint, biofizica reprezinta studiul fenomenelor fizice implicate in functionarea sistemelor biologice, stiinta ce utilizeaza tehnici si concepte fizico-chimice, precum si aparatul matematic asociat acestora, pentru cercetarea fenomenelor lumii vii. Aflata in plin proces de maturizare, biofizica reprezinta o certitudine a progresului stiintific si tehnic contemporan, datorita contributiilor aduse la intelegerea aprofundata a numeroase fenomene biologice. Privita in sens de fizica aplicata, biofizica utilizeaza mai toate capitolele clasice si moderne ale fizicii. Utilizarea in biofizica a unor capitole moderne din fizica cuantica, din fizica starii solide sau din domeniul inca nativ al fizicii starii lichide a decurs in mod firesc odata cu abordarea unor probleme ca receptia energiei radiante, proprietatile biopolimerilor si modalitatile de conversie a energiei la nivelul lor, fenomene ce au loc in structuri supramoleculare de tipul membranelor celulare si intracelulare.
CAPITOLUL I
ORGANIZAREA ATOMICA, MOLECULARA SI SUPRAMOLECULARA A MATERIEI VII
La baza organizarii structurale a materie nevii precum si a celei vii, stau cele peste o suta de elemente chimice descoperite in decursul timpului. Ulterior, aceste elemente au fost aranjate intr-un tabel de catre D.I. Mendeleev1 si J.L. Meyer2, tabel cunoscut sub numele de sistemul periodic al elementelor chimice. Pozitia fiecarui element in sistemul periodic este definita printr-un numar de ordine notat conventional cu Z. In fizica si chimie, numarul de ordine sau numarul atomic ,,Z" (numarul protonic) reprezinta numarul de protoni sau de electroni care intra in constitutia atomului respectiv. Pe langa numarul de ordine, o caracteristica foarte importanta a unui element chimic este si masa atomica, notata conventional cu ,,A" exprimata in unitati de masa atomica unificata (u) sau dalton (Da). Aceasta (cunoscuta si sub denumirea de unitate de masa universala) reprezinta o unitate de masa utilizata pentru exprimarea masei atomilor si a moleculelor, ea reprezentand aproximativ a doisprezecea parte din masa unui atom de carbon 12C in stare fundamentala.
1u = 1/NA g = 1/(1000 NA) Kg (unde NA reprezinta numarul lui Avogadro3
1u = 1,66053886(28) x 10-24 g = 1,66053886(28) x 10-27 Kg ) astfel,
1u = 931,494028(23) MeV/c2
Deci 1 mol dintr-un element sau dintr-o substanta chimica cu masa atomica sau moleculara egala cu 1u va cantari exact 1 gram. De multe ori, termenul de masa atomica este incorect folosit ca sinonim al masei atomice relative4
Izotopii unui element chimic sunt reprezentati de diferite forme ale acelui element, toate avand acelasi numar atomic Z (numar de protoni) dar cu numar atomic de masa diferit (difera numarul de neutroni din componenta nucleului). Ex. 14C, 238U s.a. , al masei atomice medii si a greutatii atomice.
Din numarul mare de elemente chimice (118), practic un rol esential in realizarea structurilor vii, il au numai: carbonul, hidrogenul, oxigenul si azotul, elemente considerate de baza pentru materia vie si care alcatuiesc grupul macroelementelor. Alte elemente precum sulf, cupru, fier, mangan, zinc, magneziu s.a. se gasesc in concentratii extrem de mici in alcatuirea materiei vii, dar indeplinesc un rol foarte important, ele alcatuind grupul microelementelor. Legaturile si combinatiile existente intre macro si micro elemente sunt practic nelimitate. De aceea, un rol foarte
1 Dimitri Ivanovich Mendeleev, (8 februarie1834 - 2 februarie 1907), celebru chimist rus, recunoscut a fi unul din cei doi chimisti ce au creat independent unul de altul prima varianta a tabelului periodic al elementelor. Pe de o parte, tabloul lui Mendeleev era o reprezentare mai completa a relatiei complexe dintre elementele chimice, si, pe de alta parte, cu ajutorul acelui tabel, Mendeleev a fost capabil sa prezica atat existenta altor elemente, nici macar banuite a exista pe vremea sa, precum si a proprietatilor generale ale acestor elemente. Aproape toate previziunile sale au fost confirmate de descoperirile ulterioare din fizica si chimie.
2 Julius Lothar Meyer (19 august 1830 - 11 aprilie 1895), chimist german contemporan cu D.I. Mendeleev s-a nascut in orasul Varel, la acea vreme apartinand ducatului Oldenbourg, actualmente parte a Germaniei. A realizat independent primul tabel periodic al elementelor chimice.
3 Numarul lui Avogadro reprezinta numarul de entitati elementare (atomi sau molecule) existente intr-un mol (numarul de atomi existenti in exact 12 grame al izotopului de carbon-12).
4 Masa atomica relativa sinonima cu greutatea atomica reprezinta raportul dintre masa medie per atom al unui element si a doisprezecea parte a masei atomului de carbon-12.
important in explicarea structurilor care compun materia vie il are studierea si cunoasterea legilor care stau la baza dezvoltarii legaturilor inter-elementare in vederea intelegerii diversitatii structurale existente.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
