Excitability

Abstract The ability of the human body to withstand external forces, from physical impacts and osmotic shifts to viral attacks, relies on the physical traits of its cells. A cell's reaction to stress involves more than just biochemical signals; it's a deep physical change that includes energy states, chance events, and shape changes. Classic biology often views this reaction through averages, but new work in single-molecule studies and systems biology shows that this withstanding ability comes from ongoing changes between different stable states. This paper looks at the physics behind cell stress,...

Abstract The ability of the human body to resist external influences—ranging from mechanical trauma and osmotic pressure to viral pathogens—is rooted in the biophysical properties of its constituent cells. Cellular stress response is not merely a biochemical signaling pathway but a profound physical process involving energy landscapes, stochastic fluctuations, and mechanical deformation. While traditional biology views stress response through the lens of ensemble averages, recent advances in single-molecule biophysics and systems biology reveal that resistance is driven by dynamic interconversions between metastable states...

Биофизика клеточного стресса — это междисциплинарное направление, изучающее молекулярные, структурные и энергетические механизмы ответа клетки на неблагоприятные факторы окружающей среды. К таким факторам относятся ионизирующее и ультрафиолетовое излучение, экстремальные температуры, гипоксия, токсические химические соединения, механические повреждения и нарушения осмотического баланса. Воздействие этих стрессоров приводит к нарушению клеточного гомеостаза и активации сложных адаптационных реакций, направленных на сохранение жизнеспособности клетки. На молекулярном уровне клеточный стресс сопровождается изменением конформационной стабильности белков...

Биофизика клеточного стресса — это направление науки, которое изучает, как клетки реагируют на неблагоприятные факторы окружающей среды. К таким факторам относятся высокая или низкая температура, радиация, химические вещества, нехватка кислорода и другие воздействия. Под их влиянием в клетке происходят изменения, которые могут привести либо к повреждению, либо к адаптации и выживанию. Когда клетка сталкивается со стрессом, в ней нарушается нормальное равновесие — гомеостаз. Могут повреждаться белки, мембраны и ДНК. Например, при высоких температурах белки могут терять свою форму (денатурироваться),...