Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика

В монографии предложен и развит единый подход к исследованию воздействия ионизирующей радиации на жизненно важные системы организма млекопитающих и на их смертность, который базируется на методах математического моделирования динамических систем. В рамках моделей выявлены механизмы установления нового гомеостаза в указанных системах при низкоинтенсивном хроническом облучении и получена формула для расчета критической мощности дозы, вызывающей необратимое истощение этих жизненно важных систем. Без введения дополнительных гипотез дано объяснение радиоадаптивного ответа у млекопитающих. Представлена также стохастическая модель радиационной смертности, в которой вероятностные характеристики смертности млекопитающих рассчитываются исходя из динамики и статистических характеристик соответствующих критических систем организма с учетом индивидуальной вариабельности радиочувствительности входящих в эти системы клеток. Разработанная модель радиационной смертности и предложенные при ее построении подходы могут оказаться полезными в поиске адекватных методов оценки радиационных рисков при высоких дозах радиации и, что наиболее важно, при низкоинтенсивном хроническом облучении.

Книга представляет собой сборник последних работ российских специалистов, посвященных проблемам регуляции биологических процессов. Рассматриваются процессы на уровне макромолекул и субклеточных систем, клеток, тканей и органов, популяций и экосистем. Обсуждаются фундаментальные аспекты проблемы и ее возможные приложения в физиологии, медицине, экологии. Книга является по своей структуре коллективной монографией, состоящей из отдельных глав, написанных ведущими специалистами в данной области.

В книге представлены результаты работ ведущих российских специалистов в области математического и компьютерного моделирования динамических процессов в клетках и субклеточных наноструктурах. Издание отражает современный уровень науки в области математического моделирования клеточных систем и субклеточных наноструктур и наиболее перспективные научные концепции, которые будут способствовать будущему развитию тех областей биологической науки, в которой применяются эти модели. В книгу включены как статьи известных российских ученых, так и работы молодых перспективных ученых, посвященные проблемам динамики биополимеров, биомакромолекул и макромолекулярных комплексов, вопросам переноса электрона и трансформации энергии в клеточных и субклеточных структурах, пространственно-временной динамике клеточных ансамблей. Книга является по своей структуре и проблематике коллективной монографией, состоящей из отдельных глав, написанных ведущими специалистами в данной области.

Филлотаксис, т. е. изучение паттернов, образуемых листьями и другими органами, поднимает один из глубочайших вопросов, связанных с морфогенезом растений. Сам вопрос формулируется таким образом: какие принципы биологической организации лежат в основе образования этих динамических геометрических систем? Неизменное присутствие в таких системах чисел Фибоначчи приводит в восхищение не одно поколение математиков и ботаников. В настоящей книге, впервые за все время, многие аспекты филлотаксиса изложены как единое целое. Объединенная концепция филлотаксиса, принятая автором данной книги, основывается на экспериментальных, анатомических, психологических и палеонтологических наблюдениях и находках, а также на исследовании клеточного строения живых организмов. Книга может служить основой для формального анализа ботанических данных, при этом основной упор делается на то, что филлотаксисные парадигмы играют весьма важную роль в изучении других структур, например кристаллов и протеинов.

В книге излагаются основные базовые модели, используемые в биологии, динамике популяций, экологии, биофизике. Книга предназначена для преподавателей, студентов и аспирантов, научных работников, специализирующихся в области биотехнологии, экологии, биофизики, математического моделирования в биологии. Книга также может быть использована при преподавании и изучении курса «Проблемы современного естествознания».

Книга представляет собой первую часть лекций по математическому моделированию биологических процессов и посвящена описанию поведения биологических систем во времени. В двенадцати лекциях изложены классификация и особенности моделирования живых систем, основы математического аппарата, применяемого для построения динамических моделей в биологии, базовые модели роста популяций и взаимодействия видов, модели мультистационарных, колебательных и квазистохастических биологических процессов разного уровня. Особое внимание уделено важному для моделирования в биологии понятию иерархии времен, современным представлениям о фракталах и динамическом хаосе.

Монография впервые дает систематическое изложение нового физико-химического подхода к описанию биоэнергетики микроорганизмов - теории материально-энергетического баланса. Введена обобщенная единица восстановленности химических соединений, на основе которой найдены связи между метаболическими потоками (потребление субстратов, образование биомассы и продуктов метаболизма). Получены формулы, описывающие зависимость выхода биомассы от биохимических характеристик клеток, позволяющие предсказывать величину выхода на основе результатов биохимических исследований. Описаны эксперименты, подтверждающие эту теорию и использующие ее результаты для анализа биоэнергетических свойств клеток. Изложены результаты новых разработок в области математического моделирования микробных популяций, включая распределенные модели. Впервые получены решения для динамики возрастного распределения клеток в синхронной культуре при учете влияния субстрата. Описан новый метод непрерывного культивирования - бистат, дающий возможность исследовать влияние субстрата в полном диапазоне его концентрации.

Монография посвящена изложению основ термодинамической теории биологической эволюции и старения живых существ и рассчитана на читателя с естественнонаучным университетским образованием. Книга может служить учебным пособием для студентов физиков, химиков, биологов, биогеронтологов, геронтологов, медиков, социологов и может стать настольной книгой любого естествоиспытателя, интересующегося проблемами жизни как явления.

Учебное пособие написано по материалам лекций, читаемых в последние годы на биологическом факультете Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова. В книге обсуждаются основные биофизические закономерности и математические модели биологических продукционных процессов. Модели представляют собой системы обыкновенных дифференциальных уравнений, уравнения с запаздыванием, уравнения в частных производных, а также матричные и стохастические модели. Рассмотрены продукционные процессы в одно-, двух- и многовидовых биологических сообществах, процессы роста и развития микробных популяций, факторы, определяющие продуктивность водных экосистем. Особое внимание уделено изучению закономерностей пространственно-временной самоорганизации продукционных систем.

Рассматриваются особенности и механизмы воздействия воды, определяющие ее роль в регуляции метаболических процессов на различных уровнях организации биологических систем - макромолекулярном, мембранном и клеточном. Обсуждается влияние воды на динамику биологических структур в связи с их функцией и эффективностью процессов, в том числе процессов фотосинтеза, а также механизмы влияния состояния воды и ионов кальция на регуляцию метаболизма на клеточном уровне, механизмы чувствительности клеточных процессов к слабым воздействиям, в том числе, ЭМП низкой частоты, связь между регуляцией и устойчивостью биологических систем и другие вопросы роли воды.

Учебно-методическое пособие посвящено проблеме изучения ферментативных систем, их роли и механизмов действия при передаче и реализации генетической информации организма.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре биохимии и физиологии клетки биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета.

В учебном пособии рассматриваются основные физиологические и биохимические методы (в том числе: изучение физиологии растительной клетки, водный обмен, дыхание, фотосинтез, элементы растений, рост и развитие, приспособленность и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды), используемые при подготовке и исследовании образцов растительных тканей, а также способы расчета содержания в них биологически активных веществ.

В учебнике рассмотрены химический состав и физико-химические свойства основных компонентов молока и мяса. Описаны физиолого-биохимические процессы в молочной железе и в мышцах, показано протекание физико-химических и биологических реакций, протекающих при производстве молочных и мясных продуктов. Приводятся методы технологической переработки вторичного молочного сырья (обезжиренное молоко, пахта, молочная сыворотка), способы производства молочно-белковых концентратов (казеин, лактоза). Рассмотрено влияние различных режимов обработки и холодильного хранения на качество мяса.

В третьей части учебника рассмотрены биохимические процессы, происходящие в продуктах животного и растительного происхождения при охлаждении, замораживании, холодильном хранении и отеплении. Рассмотрены химический состав и строение тканей животного и растительного происхождения, процессы дыхания и брожения в продуктах растительного происхождения и автолитические процессы в тканях животного происхождения. Дан анализ влияния скорости протекания биохимических процессов на качество конечных продуктов.

В учебнике рассмотрены химический состав, свойства молока, биохимические и физико-химические изменения молока при хранении и обработке. Описаны процессы, происходящие при производстве кисломолочных продуктов, сыра, масла, спредов, молочных консервов, детских и продуктов из вторичного молочного сырья.

Рассмотрены химический состав, свойства молока, синтез его составных частей в клетках молочной железы, биохимические и физико-химические изменения молока при хранении и обработке. Описаны процессы, происходящие при производстве кисломолочных продуктов, сыра, масла, спредов, молочных консервов, детских продуктов и продуктов из вторичного молочного сырья.

Содержит задания к практической части дисциплины «Основы биотехнологии», состоящей из трех частей: биохимия, микробиология и биотехнология. Приведен необходимый теоретический материал для проведения лабораторных работ.

Изложены конкретные приемы проведения синтеза и анализа органических веществ, применяемых в кожевенно-меховом производстве. Предназначены для студентов специальности 281000 «Технология кожи и меха».

Лабораторный практикум составлен в соответствии с основной образовательной программой по дисциплине СД. 02 «Общая биотехнология». Каждый раздел практикума содержит необходимый теоретический материал, рассмотрены основные сведения о свойствах гидролитических ферментов, механизме их действия, влиянии различных физико-химических факторов на их активность. Описанные методы химико-технологического и микробиологического контроля могут быть использованы в научно-исследовательской работе студентов.

В журнале публикуются результаты наиболее значимых научных исследований в области биологии

В журнале публикуются статьи как сотрудников университета, так и авторов из других организаций России и всего мира. Тематика публикаций охватывает все отрасли химии.

Приведены тестовые задания и задачи по биофизике для самостоятельного решения. Рассмотрены примеры решения задач по основным изучаемым разделам курса биофизики.

Кратко изложено описание процессов рассеяния и поглощения при взаимодействии электромагнитного излучения оптического диапозона с различными средами. Приведены основные расчетные формулы. Рассмотрены применения результатов решения прямых и обратных задач светорассеяния в медицине и биологии. Дана методика измерения индикатрис рассеяния с применением волоконно-оптических датчиков.

Даны практические рекомендации по изучению распределения низкочастотных электрических токов в конечности человека с учетом геометрических и биофизических характеристик биологических тканей. Подробно рассмотрены вопросы расчета контактных и бесконтактных систем для создания биоадекватных воздействий. Приведены оценки погрешностей различных моделей для расчета распределений токов в неоднородных биосредах.

Учебное пособие освещает проблемы строения мышечного волокна, химического состава скелетных мышц, их классификацию по типам (I, IIа, IIб) с детальной характеристикой. Доступно изложен механизм сокращения и расслабления мышечного волокна с указанием затрат АТФ. Подробно изложены пути ресинтеза АТФ при мышечной деятельности Описана классификация физических упражнений по мощности и характеру энергообеспечения. Показаны энергообеспечение, кислородное обеспечение и биохимические изменения в органах и тканях спортсмена при различной работе.

В работе обобщены проблемы строения, химического состава скелетных мышц, энергетики мышечной деятельности, даны характеристики баланса и путей ресинтеза АТФ. Описана классификация физических упражнений по мощности и характеру энергообеспечения. Показаны энергообеспечение, кислородное обеспечение и биохимические изменения в органах и тканях спортсмена при различной работе.

В работе обобщены проблемы строения, химического состава скелетных мышц, энергетики мышечной деятельности, даны характеристики баланса и путей ресинтеза АТФ. Описана классификация физических упражнений по мощности и характеру энергообеспечения. Показаны энергообеспечение, кислородное обеспечение и биохимические изменения в органах и тканях спортсмена при различной работе.

Обеспечивая изучение биологического субстрата человека на разных уровнях его организации, настоящие методические указания позволяют осуществить преемственность между дисциплинами медико-биологического плана - физиологией, анатомией, биохимией, а также создаёт основу для последовательного изучения спортивно-педагогических дисциплин.

Представленная диссертационная работа посвящена разработке комплекса хроматографических методов биофармацевтического анализа для установления активности метаболических систем ацетилирования и окисления организма человека, а также оценке влияния лекарственного препарата ксимедона на фармакокинетику тест-препаратов этих ферментных систем.

Составлены в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 240901 «Биотехнология» учебным планом и рабочей программой по дисциплине «Биохимия». Методические указания содержат необходимый теоретический и практический материал по качественному и количественному определению ряда основных биохимических соединений: белки, аминокислоты, жиры, углеводы. Подробно рассмотрены и сопоставлены различные методы количественного определения белков.

Составлен в соответствии с требованиями ГОС ВПО, рабочей программой курса. Содержит требования техники безопасности и поведения в биохимической лаборатории, лабораторный практикум, рекомендуемую литературу.

Содержат контрольные задания и материалы, программу дисциплины, рекомендуемую литературу. Предназначены для студентов факультета пищевой инженерии заочной формы обучения по специальности 240901 «Биотехнология», изучающих дисциплину «Биохимия».

Физиологическое обеспечение тренировочного процесса высококвалифицированных спортсменов призвано выявить системы организма, ограничивающие и лимитирующие работоспособность спортсмена, подобрать физиологические тесты, корректно оценивающие влияние тренировочных нагрузок на функциональные показатели, и на этой основе вносить своевременные изменения в тренировочный процесс. В настоящем руководстве предпринята попытка, исходя из современных литературных данных и собственных исследований, оценить роль различных физиологических факторов, влияющих на аэробную работоспособность высококвалифицированного лыжника и биатлониста, рассмотреть особенности тестирования некоторых функциональных показателей и их тренировки. На основании изучения динамики функциональных показателей высококвалифицированных спортсменов и данных современной литературы сформулированы предложения по стратегии подбора тренировочных нагрузок в макроцикле.

Представлен растительный покров как один из факторов почвообразования в ландшафтах Япономорского побережья Приморья с приложением фотографий наиболее типичных растений и растительных группировок. Приведены физико-механические, физико-химические и химические свойства почв репрезентативной почвенной катены Муравьиная.

Охарактеризовано экологическое состояние компонентов репрезентативной природной почвенной катены Япономорского побережья. Внимание акцентировано на морфологических, физико-механических, химических свойствах и противоэрозионной устойчивости почв, которые отличаются от зональных и гидроморфных внутриконтинентальных аналогов.

Охарактеризовано экологическое состояние компонентов репрезентативной природно-техногенно-агрогенной почвенной катены, развитой на территории Павловской техногенно-промышленной системы Приморья. Внимание акцентировано на физических, физико-механических, противоэрозионных, физико-химических и химических свойствах материала техногенных поверхностных образований и почв, развитых в естественных и техногенных ландшафтах.

Characterized ecological condition of soil and soil as a main component of representative natural soil agrogene catenae of Primorsky Krai. Emphasis is placed on the physical and mechanical properties and erosion soil stability, developed in natural and anthropogenically – transformed landscapes.

В словаре дается разъяснение более 300 терминов, используемых при изучении дисциплины «Спортивная биохимия». Предназначен для студентов, магистрантов, аспирантов дневной и заочной форм обучения высших и средних специальных учебных заведений физической культуры, а также для специалистов в области физической культуры.

Учебник написан в соответствии с Государственным образовательным стандартом по биохимии для вузов физической культуры. В первой части учебника описаны строение и свойства главных классов органических соединений организма, рассмотрены основные метаболические процессы, дана биохимическая характеристика крови и мочи. Во второй части учебника всесторонне освещены биохимические аспекты мышечной деятельности, рассмотрены молекулярные основы спортивной работоспособности и затронуты проблемы фармакологической коррекции работоспособности и питания спортсменов. Для самоконтроля при самостоятельной подготовке даны тестовые задания.

Предлагаемое вниманию читателей руководство по физиологии дыхания представляет синтез современных представлений о физиологических и биохимических процессах, обусловливающих газообмен в тканях и эффективную регуляцию организменных функций, направленных на поддержание газового гомеостаза при мышечной активности. Авторы руководства – проф. И.С. Бреслав (Цефат, Израиль), проф. Н.И. Волков и проф. Р.В. Тамбовцева (Москва, Россия) – известные специалисты в области физиологии дыхания и биохимии мышечной деятельности. В книге наряду с изложением основ физиологии дыхания человека подробно освещаются вопросы сопряженности функций тканевого дыхания, транспорта газов с кровью и легочной респирации при мышечной работе. Приводятся результаты экспериментального изучения динамики респираторных функций в различных условиях мышечной деятельности и установления взаимосвязи параметров легочной вентиляции с показателями энергетической стоимости упражнения и состоянием физической работоспособности человека.

Издание содержит основные сведения по физике и биофизике.

DOI: 10.15217/issn1998984-9.2014.25.47 Изучалось наличие поверхностно-активных белков в глубинной культуре гриба Trichoderma viride. В результате проведённой работы была отработана методика выделения низкомолекулярного поверхностно-активного белка из глубинной культуры гриба Trichoderma viride. Исследовалась зависимость выхода низкомолекулярного белка с единицы объёма культуральной жидкости от концентраций и соотношения источников углерода и азота в среде. Оценивалась пеностабилизирующая активность белка и была определена его молекулярная масса. По своим характеристикам полученный белок соответствует низкомолекулярным белкам гидрофобинам.

В пособии рассматриваются общие вопросы, связанные с историей изучения радиоактивности, обсуждаются проблемы распространения радионуклидов и проблемы воздействия радиоактивного излучения на человека. Состоит из 4 глав, содержащих аутентичные материалы, а также комплекс упражнений, направленных на совершенствование коммуникативных навыков магистрантов на английском языке.

В сборнике опубликованы материалы международной научной студенческой конференции по актуальным проблемам современной биологии, экологии и химии. В центре внимания находятся вопросы экологического мониторинга, экологии человека, генетической токсикологии, физиологии и биохимии, химии и химической технологии.

Учебное пособие написано в соответствии с содержанием Государственных образовательных стандартов, программой практикума (раздел «Биохимические методы анализа»), программой дисциплины «Химические основы и методы анализа живых систем», программой дисциплины «Биотехнология и организация аналитического контроля», программой «Физико-химические и биологические методы анализа». Изложены методы центрифугирования, электрофореза, хроматографии, ПЦР и других методов анализа живых систем. Рассмотрены их теоретические основы, достоинства и недостатки, перспективы развития и другие особенности и характеристики.

Методические указания знакомят студентов-биологов с основами такого направления, как биоинформатика, и вычислительными методами для обработки экспериментальных данных, моделирования биологических и биохимических объектов.

Обсуждаются вопросы моделирования электрической активности биологических объектов, изучаемые в курсе физики высших учебных заведений.

Пособие содержит теоретические сведения из соответствующего лекционного курса, читаемого на кафедре промышленной биотехнологии по очной и очно-заочной формам обучения. Лекционный материал поддерживает осознанное выполнение заданий к лабораторным работам, а также помогает студентам успешно подготовиться к сдаче коллоквиумов по тематическим разделам учебной дисциплины, итоговых зачета и экзамена. В части лабораторного практикума изучаются кинетические закономерности гибели микроорганизмов в процессе термического воздействия на микробные суспензии; роста микробных популяций на различных субстратах и рассматриваются аналитические методы определения параметров процесса культивирования клеток; исследуется влияние ингибиторов на рост микроорганизмов при различных способах культивирования.