Biofísica

Dentro de la biofísica, la imagenología avanzada del cerebro se ha usado para comprender el uso funcional de las diversas área para la comprensión de ciertas tareas cognitivas.

La biofísica es la ciencia que estudia la biología con los principios y métodos de la física. Se discute si la biofísica es una rama de la física o de la biología. Desde un punto de vista puede concebirse que los conocimientos y enfoques acumulados en la física "pura" pueden aplicarse al estudio de sistemas biológicos. En ese caso la biofísica le aporta conocimientos a la biología, pero no a la física, sin embargo, le ofrece a la física evidencia experimental que permite corroborar teorías. Ejemplos en ese sentido son la física de la audición, la biomecánica, los motores moleculares, comunicación molecular, entre otros campos de la biología abordada por la física.

Otros estudios consideran que existen ramas de la física que deben desarrollarse a profundidad como problemas físicos específicamente relacionados con la materia viviente. Así, por ejemplo, los polímeros biológicos (como las proteínas) no son lo suficientemente grandes como para poderlos tratar como un sistema mecánico, a la vez que no son lo suficientemente pequeños como para tratarlos como moléculas simples en solución. Los cambios energéticos que ocurren durante una reacción química catalizada por una enzima, o fenómenos como el acoplamiento químico-osmótico parecen requerir más de un enfoque físico teórico profundo que de una evaluación biológica.

Entre esos dos extremos aparecen problemas como la generación y propagación del impulso nervioso donde se requiere un pensamiento biológico, más un pensamiento físico así como algo cualitativamente nuevo que aparece con la visión integradora del problema.

Una subdisciplina de la biofísica es la dinámica molecular, que intenta explicar las propiedades químicas de las biomoléculas a través de su estructura y sus propiedades dinámicas y de equilibrio.

Áreas de la Biofísica

  • Biomecánica: Estudia los modelos, fenómenos y leyes que sean relevantes en el movimiento (incluyendo el estático) de los seres vivos ( cinemática y dinámica), así como la respuesta estructural de diferentes partes del cuerpo.
  • Bioacústica: Usualmente se refiere a la investigación de la producción del sonido, su dispersión a través de un medio y su recepción en animales.
  • Motores moleculares: Estudia cómo macromoléculas (principalmente proteínas o ARN) realizan trabajo mecánico para llevar a cabo su función.
  • Dinámica protéica: Estudia de movimientos moleculares de proteínas relacionados con su estructura, plegamiento o función.
  • Comunicación molecular: La transmisión y recepción de información por medio de las moléculas.
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