Problemas resolubles e irresolubles de la biofísica

Medicina
978-5-396-00719-2
2015
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Resumen

Escrito por Publicador

El presente libro está dedicado al análisis de varios problemas fundamentales de la biofísica. El nivel de exposición del material no requiere conocimientos especiales de biología y física. Se han incluido los conceptos fundamentales de los campos de la física, biofísica y bioquímica directamente relacionados con la temática analizada.

La primera parte contiene una breve historia del origen y desarrollo de la física biológica, y una exposición de los conceptos y leyes fundamentales de la termodinámica y la física estadística que serán imprescindibles para la comprensión del libro; asimismo, se describen muchas de las grandes paradojas de la física, cuyo análisis es de una importancia primordial para la comprensión de la esencia de algunos de los principales problemas de la biofísica.

La segunda parte está dedicada al análisis de algunos de los problemas «resolubles» de la biofísica, relacionados con la explicación de los mecanismos moleculares de la catálisis enzimática y la transformación de la energía en la célula viva. Se analiza también el problema de las interacciones superdébiles, las cuales influyen en los procesos bioquímicos, fisiológicos y físico-químicos.

En la tercera y última parte del libro se analizan dos problemas de la ciencia de la materia viva cuya solución requiere la introducción de nuevas leyes no demostrables, de nuevos principios. Estos problemas «irresolubles» de la biofísica, según la opinión del autor, son el problema de las primeras etapas de la evolución biológica progresiva y el problema de la conciencia individual.

Este libro está dirigido a profesores, estudiantes y a toda persona interesada en los problemas de la biofísica y los campos de las ciencias naturales relacionadas con ella.


Índice
Del prólogo a la edición en ruso
1 Observaciones preliminares
Capítulo 1. Breve historia de la física biológica
Capítulo 2. Fundamentos de la termodinámica y de la física estadística
  2.1. Termodinámica
    2.1.1. Primer principio de la termodinámica
    2.1.2. Definiciones
    2.1.3. Entropía y el segundo principio de la termodinámica
    2.1.4. Energía libre y potencial termodinámico
  2.2. Fundamentos de la física estadística
Capítulo 3. Grandes paradojas de la física y problemas de la biofísica
  3.1. La paradoja del genio de la lámpara
  3.2. La paradoja de Laplace
  3.3. La paradoja de Maxwell
  3.4. La paradoja de Gibbs
    3.4.1. Introducción
    3.4.2. ¿Qué significa construcción?
    3.4.3. Diferencia entre las partículas como elementos de una construcción
    3.4.4. La paradoja de Gibbs como resultado de la incompatibilidad de los requisitos que debe cumplir la construcción
  3.5. Las paradojas de Loschmidt y Zermelo
    3.5.1. Descripción de las paradojas
    3.5.2. El eco de espín y la paradoja de Loschmidt
2 Principales problemas resolubles de la física biológica
Introducción. Significado de algunos términos
Capítulo 4. Problema de las flechas en los esquemas bioquímicos de las reacciones
  4.1. Planteamiento del problema
  4.2. ¿Cómo? ¿Por qué? ¿Para qué?
  4.3. Máquinas moleculares
  4.4. Principios de la termodinámica y de la cinética de las reacciones químicas
  4.5. Catálisis enzimática
  4.6. Estados fuera de equilibrio de las proteínas y su relajación
     Algunos ejemplos
     Investigación de la transformación del sustrato en producto y de la relajación estructural en el transcurso de un ciclo de reacción enzimática 
  4.7. Máquinas macroscópicas y moleculares. Ideas de McClare
  4.8. Fosforilación por membrana y transporte electrónico
  4.9. Acto elemental de la ATP sintasa
  4.10. Fosforilación estacionaria por membrana
  4.11. El motor eléctrico más pequeño de la naturaleza
Capítulo 5. Problema de las interacciones superdébiles
  5.1. Acción de las dosis ultrabajas de agentes biológicamente activos en los procesos bioquímicos y fisiológicos
  5.2. Fluctuaciones macroscópicas de los resultados de las mediciones. Efecto Shnoll
3 Problemas irresolubles de la física biológica
¿Cuál es el significado de la expresión "problemas irresolubles"?
Capítulo 6. Problema de las primeras etapas de la evolución biológica progresiva
Capítulo 7. Problema de la conciencia individual
  7.1. Ciencia y religión
  7.2. Observaciones finales