¿Existe alguna relación entre física y biología?

Answer 1

Por supuesto,

La física describe las fuerzas subyacentes que gobiernan nuestro universo y la biología es el estudio de los seres vivos en ese universo.

Obviamente, puedes vincular los dos de manera abstracta diciendo que la bioquímica que impulsa la biología depende de los principios de la física. Por supuesto hay ejemplos más directos.

Mi ejemplo favorito es el papel que tienen los potenciales eléctricos en las tasas de reacción de las enzimas. Las enzimas son esencialmente máquinas biológicas que operan en 1 o múltiples sustratos. Para funcionar, el sustrato (s) debe difundirse en el sitio activo de la enzima. La velocidad de la reacción enzimática, por lo tanto, debe estar influenciada por la velocidad de difusión del sustrato en agua. En otras palabras, la evolución no empujaría a una enzima a funcionar más rápido que la velocidad a la que las cosas pueden difundirse en el agua, ya que una enzima no tiene ningún beneficio al actuar más rápido de lo que su sustrato puede alcanzar. Por analogía, una fábrica no tiene uso para un trabajador que puede trabajar más rápido de lo que la cinta transportadora puede llevarles las materias primas.

Sin embargo, encontramos enzimas que, de hecho, reaccionan más rápido que la velocidad de difusión del sustrato. Por ejemplo, Super Oxide Dismutase tiene aminoácidos cargados positivamente en su sitio activo y aminoácidos cargados negativamente en otros lugares. Su sustrato, el radical superóxido, sentirá entonces una fuerza eléctrica hacia el sitio activo de las enzimas. En lugar de difundirse libremente, el sustrato es forzado por un campo eléctrico que la enzima evolucionó. La evolución seleccionó este fenómeno porque el sustrato causa directamente mutaciones en el ADN y fue posible porque el sustrato tiene una carga negativa.

Answer 2

Además de las otras buenas respuestas: existe el campo de la biofísica, que trata los sistemas biológicos con métodos de la física. Por ejemplo, describiendo el plegado de membranas en función de las configuraciones de energía de las geometrías de superficie.

Answer 3

Absolutamente. Sin embargo, ahora no existe, ni puede existir, un modelo matemático lo suficientemente sólido como para responder a la mayoría de las preguntas importantes para los biólogos. El genoma es un “programa” altamente complejo que describe una entidad individual que pertenece a una especie particular (una forma de vida) y es la plantilla para su realización. Hace poco leí un artículo que decía que los genetistas forenses, del ADN humano, pueden desarrollar un facsímil razonablemente preciso de la apariencia del ser humano de quien proviene el ADN. Puede ser casi fotográficamente detallado (pecas, color de ojos, etc.), pero no podrá reflejar los factores ambientales (peso, lesiones visibles o daños causados ​​por una enfermedad).

Answer 4

La física proporciona una base para la biología, sin la existencia de materia, energía y espacio, sería imposible que existan los seres humanos.