Conceptos y métodos de la Física, Físico-química y
Matemática, al estudio de la Biología.
Los sistemas biológicos son sistemas abiertos de alta complejidad, con gran
cantidad de variables interrelacionadas por lo cual presentan una gran dificultad
para su descripción y análisis. La metodología de estudio de la Física que
permitió realizar un abordaje al estudio de estos sistemas, constituyó el
puntapié inicial para la fusión de la Biología y la Física. Sin embargo, aunque
en un principio la Biofísica se basó en la aplicación de conceptos físicos para
explicar procesos biológicos, esta disciplina del conocimiento ha alcanzado un
nivel de desarrollo tal, que se ha constituido como una disciplina autónoma por
lo cual no debe ser entendida como Física aplicada a la Biología. La Biofísica
constituye el puente entre dos áreas de conocimiento de las Ciencias
Naturales, la Física y la Biología, las que han sido fundamentales en el
desarrollo científico.
Cuatro propiedades termodinámicas básicas:
ΔG — Variación en la energía libre entre reactivos y productos; esta propiedad mide la capacidad del sistema para reaccionar. Las reacciones con un valor ΔG negativo tienen lugar de forma espontánea. Las reacciones en las que ΔG es positivo es necesaria una aportación de energía para que se produzca la reacción.
ΔH — Variación de la entalpía entre reactivos y productos; la entalpía es el calor liberado o absorbido por una reacción a presión constante. Las reacciones que absorben calor tienen un valor ΔH positivo y las que producen calor lo tienen negativo.
ΔS — Variación de la entropía entre reactivos y productos; la entropía es un cálculo estadístico del número de procesos o posibles conformaciones. Un ΔS positivo indica que el desorden o número de conformaciones posibles del sistema está aumentando y viceversa.
ΔCp — Variación en la capacidad calorífica entre reactivos y productos; cuando se calienta una disolución de moléculas, parte de la energía térmica aumenta la energía cinética de las moléculas, incrementando la temperatura, mientras la otra parte da lugar a vibraciones más rápidas o a la rotación de la molécula. La capacidad calorífica mide la energía que puede almacenar una molécula en estas rotaciones o vibraciones internas.