Este documento presenta una serie de temas sobre biofísica. Explica conceptos clave como la formación del universo según la teoría del Big Bang, los niveles de organización de la materia y los seres vivos, las propiedades de los estados de la materia, y los principios básicos de la termodinámica y la transferencia de calor. También describe cómo la biofísica ha contribuido al desarrollo de la medicina moderna a través del estudio de procesos fisiológicos desde una perspectiva física

1. UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
ESCUELA DE MEDICINA
MATERIA:
BIOFISICA
AUTORES:
EDDYE Calderón
DOCTY CEDEÑO
ARIANA GUEVARA
PROFESOR:
HUGO CECIL FLORES BALSECA
GRUPO 1 SEGUNDO SEMESTRE

2. TEMA 1: LA BIOFÍSICA. LA FORMACIÓN DEL UNIVERSO Y EL ORIGEN DE
LA VIDA
LA BIOFÍSICA
Ciencia que estudia la biología con los principios y métodos de la física.
Puede concebirse que los conocimientos y enfoques acumulados en la física
"pura" pueden aplicarse al estudio de los sistemas biológicos.
la biofísica le aporta conocimientos a la biología y la biofísica le aporta
conocimientos a la biología.
Áreas de la Biofísica
• Biomecánica
• Bioacústica: .
• Motores moleculares
• Comunicación molecular
• División celular

3. LA FORMACION DEL UNIVERSO Y EL ORIGEN DE LA VIDA
TEORIA DEL BIG BANG, LA TEORIA DE LA GRAN EXPLOSION
De la "nada" emerge toda la
materia, es decir, el origen
del universo

4. TEORIA INFLACIONARIA
Tras el big bang, las 4 fuerzas fundamentales
de la naturaleza estaban unidas, la gravedad,
las interacciones fuerte, débil y
electromagnetismo
*La primera fuerza en separarse fue la
gravedad
*La siguiente fase fue una enorme liberación
de energía que proporcionó el impulso
necesario para que en cuestión de milésimas
de segundo el Universo creciera prácticamente
a su tamaño actual.
*Esta fase consistió en la separación de la interacción fuerte (representada por los
gluones) y la fuerza electro débil
*La separación fue tan energética que el Universo creció de unos cuantos cm a
prácticamente su tamaño actual en cuestión de segundos. En estos momentos
aún no había materia en el Universo, todo estaba regido por extraordinarias
cantidades de energía en forma de radiación y la distribución de la misma en el
incipiente Universo demostró no se uniforme, así que durante esta fase
inflacionaria, fue que se fijaron las grandes estructuras que podemos observar en
el Universo.

5. TEORIA DEL ESTADO ESTACIONARIO
*El Universo siempre ha existido y siempre
existirá, era eterno y, aunque se hallaba en
expansión, siempre había permanecido igual,
fuera cual fuera la región del espacio que
observáramos.
*Esto era así porque se creaba materia
continuamente, de manera que la nueva
materia creada iba ocupando el espacio
dejado por las galaxias en expansión
*Esta teoría Estacionario rechazaba
totalmente la hipótesis de que existiera una
radiación cósmica de fondo, puesto que,
según ellos, no había habido ninguna
explosión inicial, lo que significaba que en
caso de descubrirse su existencia esta teoría
se vería seriamente comprometida.

6. TEORIA CREACIONISTA
Inspiradas en doctrinas religiosas, según las cuales la Tierra y cada ser vivo que
existe actualmente provienen de un acto de creación por uno o varios seres
divinos

7. TEMA 2: LA BIOFISICA Y LA MEDICINA MODERNA. LA CIENCIA:
MÉTODO CIENTÍFICO
BIOFISICA Y MEDICINA MODERNA
*La Biofísica ha hecho grandes aportes a la Medicina.
*El conocimiento Biofísico ha sido el pilar fundamental para el entendimiento de los
fenómenos fisiológicos que son base del funcionamiento del organismo humano en
estado normal y patológico
*Ejemplo:la recepción de señales exteriores por parte del organismo, la transmisión
del impulso nervioso, los procesos biomecánicos del equilibrio y desplazamiento del
organismo humano, la óptica geométrica del ojo, la transmisión del sonido hasta el
oído interno y el cerebro, la mecánica de la circulación sanguínea, de la respiración
pulmonar
*Ha sido básico para el desarrollo de dispositivos técnicos, aparatos y medidores
para obtener bioinformación, equipos de autometría y telemetría; que permiten un
diagnóstico médico más efectivo y confiable

8. LA CIENCIA. MÉTODO CIENTÍFICO
La ciencia. es un conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y
el razonamiento, y de los que se deducen principios y leyes generales
El método científico. es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer
relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos
del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al
hombre

9. TEMA 3: ESTRUCTURA DE LA MATERIA. EL ELECTRÓN. EL
PROTÓN. EL NEUTRÓN
ESTRUCTURA DE LA MATERIA
La materia está formada por pequeñísimas partículas llamadas átomos, estos
formados por partículas más pequeñas: electrones, protones y neutrones
*El número de protones en el núcleo atómico,
denominado número atómico (Z)
*La suma de los protones y neutrones del núcleo,
constituye el número másico (A),
y representa el peso de ese átomo

10. TEMA 4: POSITRÓN O ELECTRÓN POSITIVO
*Posee la misma cantidad de masa y carga eléctrica; sin embargo, esta es positiva
*antimateria
*rutinariamente producidos en la Tomografía por emisión de positrones usados en
las instalaciones hospitalarias

11. TEMA 5: NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA.

12. TEMA 6: NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS.

13. TEMA 7: GENERALIDADES DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS.

14. Grupo 1 (I A): los metales alcalinos
Grupo 2 (II A): los metales
alcalinotérreos
Grupo 3 (III B): Familia del Escandio
Grupo 4 (IV B): Familia del Titanio
Grupo 5 (V B): Familia del Vanadio
Grupo 6 (VI B): Familia del Cromo
Grupo 7 (VII B): Familia del
Manganeso
Grupo 8 (VIII B): Familia del Hierro
Grupo 9 (IX B): Familia del Cobalto
Grupo 10 (X B): Familia del Níquel
Grupo 11 (I B): Familia del Cobre
Grupo 12 (II B): Familia del Zinc
Grupo 13 (III A): los térreos
Grupo 14 (IV A): los carbonoideos
Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos
Grupo 16 (VI A): los calcógenos o
anfígenos
Grupo 17 (VII A): los halógenos
Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

15. PERIODOS
BLOQUES O REGIONES

16. TEMA 8: ESTADOS DE LA MATERIA: SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS

17. TEMA 9: FENÓMENOS BIOFÍSICOS MOLECULARES
Fenómeno: todo cambio o transformación que se realice en la
naturaleza, se clasifican en:
Los fenómenos biofísicos moleculares son procesos que se realizan en
los seres vivos, los cuales se basan en leyes físicas y físico-químicas
dando lugar a la formación de dichos fenómenos.
Fenómenos de superficie: varios de los procesos biológicos tienen
que ver con los diferentes fenómenos que suceden en una superficie
de contacto, que se encuentran especialmente separadas en pequeñas
partículas.
Estas superficies se les conoce con el nombre de interfaces y los
fenómenos que en estas ocurren se les conoce como fenómenos de
superficie.
En conclusión los fenómenos de superficie son varios fenómenos que
se producen en una superficie de contacto la cual se encuentra
distanciada por partículas muy pequeñas.

18. TEMA 10:
TENSIÓN SUPERFICIAL
Coeficiente de la tensión superficial:
Según la fórmula:
F1= T .1
F1 es la fuerza que ejercen ambas caras de la película líquida presente en un recipiente,
con eso solo hay que dividir por 2 la constante k para que se cumpla con la fórmula.
T = k/2
Por tanto T es el coeficiente de tensión superficial el cual coincide de forma numérica con
la fuerza que se ejerce sobre 1cm. de longitud. Por tanto si la fuerza se mide en dinas y el
coeficiente de tensión superficial en centímetros las unidades son dyn/cm.
Propiedades de la tensión superficial:
• La fuerza no varía al aumentar la superficie por tanto, no es elástica.
• La fuerza está dada por las fases de contacto que se presenten.
• La tensión superficial se da en una determinada interface.
• El coeficiente de tensión de una interface depende de la temperatura.

19. PRESIÓN HIDROSTÁTICA
ADHESIÓN Y COHESIÓN
ADSORCION

20. TEMA 11: ACCIÓN CAPILAR Y CAPILARIDAD

21. TEMA 12: FENÓMENO FÍSICO Y QUÍMICO
Fenómenos Físicos
Fenómenos Químicos

22. TEMA 13: TERMOMETRÍA, CALORIMETRÍA, ENERGÍA,
TRABAJO Y CALOR
Escala Celsius o centígrada
Escala Fahrenheit
Escala Kelvin o absoluta
Escala Rankine

23. CALORIMETRÍA
Principios de la Calorimetría
ENERGIA
Tipos de energía: Energía mecánica
Energía interna
Energía eléctrica
Energía térmica
Energía electromagnética
Energía química
Energía nuclear
Propiedades de la energía
Transferencia de energía

24. CALOR Y TRABAJO
COMPARACION ENTRE CALOR Y TRABAJO

25. TEMA 14: TEMPERATURA Y ESCALAS TERMOMÉTRICAS.

26. TEMA 15: PROPAGACIÓN DEL CALOR. MECANISMOS
1.-Conducción
2.-Convección
3.-Radiación

27. TEMA 16: LEYES DE LA TERMODINÁMICA.
Primera Ley de la Termodinámica
Segunda Ley de la Termodinámica
Tercera Ley de la Termodinámica
La segunda ley dice que "solamente se puede realizar un trabajo mediante el paso
del calor de un cuerpo con mayor temperatura a uno que tiene menor
temperatura".
El tercer principio de la termodinámica afirma que "el cero absoluto no puede
alcanzarse por ningún procedimiento que conste de un número finito de pasos. Es
posible acercarse indefinidamente al cero absoluto, pero nunca se puede llegar a
él".

28. ENTALPÍA
La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia.
En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los
reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la
entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del
medio y decimos que es una reacción endotérmica.
ENTROPÍA
Entropía (símbolo S) es la medida de desorden de alguna cosa. Representa el
estado más probable de todas las posibilidades estadísticas del sistema, por lo
tanto el concepto tiene múltiples aplicaciones. En todas las ramas de la química,
la entropía generalmente se considera importante para determinar si un una
reacción tendrá lugar o no, basándose en el principio de que un sistema menos
ordenado es más probable estadísticamente que un sistema más ordenado

29. TEMA 17: REACCIONES QUÍMICAS ENDOTÉRMICAS Y
EXOTÉRMICAS.
En las ecuaciones termoquímicas indicadas previamente aparecen los
correspondientes valores de entalpía estándar de reacción para diversas
reacciones, y todas ellas tienen signo negativo. ¿Qué significa el signo de la
entalpía? Según el criterio establecido por la IUPAC, que hemos explicado al
hablar de la transferencia de energía en forma de calor, es negativo el calor
desprendido por el sistema, y positivo el calor absorbido por el sistema. Así, si la
entalpía de reacción es negativa, significa que durante el transcurso de la
reacción, el sistema pierde o libera calor hacia el entorno, mientras que si la
entalpía de reacción es positiva significa que durante el transcurso de la
reacción, el sistema absorbe calor del entorno. En función del signo de la
entalpía, las reacciones se clasifican como endotérmicas y exotérmicas:
Una reacción exotérmica es aquella cuyo valor de entalpía es negativo, es decir,
el sistema desprende o libera calor al entorno (ΔH < 0).
Una reacción endotérmica es aquella cuyo valor de entalpía es positivo, es
decir, el sistema absorbe calor del entorno (ΔH > 0).

30. TEMA 18: RADIACIÓN TERMICA Y TERMODINÁMICA DE LOS
SERES VIVOS.
Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo
debido a su temperatura. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética,
siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda
considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante
es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm,
abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del
espectro electromagnético.
La materia en un estado condensado (sólido o líquido) emite un espectro de
radiación continuo. La frecuencia de onda emitida por radiación térmica es una
densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura.
Tipos de radiaciones:
• Radiación de radio
• Radiación de microondas
• Radiación infrarroja
• Radiación visible
• Radiación ultravioleta
• Radiación X
• Radiación gamma (es la que emite más energía y la más peligrosa)

31. TERMODINÁMICA DE LOS SERES VIVOS
Los seres vivos presentan un constante flujo de energía porque son sistemas
termodinámicos abiertos, ya que continuamente están intercambiando materia,
energía e información con su medio ambiente, con el que mantienen un equilibrio
dinámico.
Actualmente es común escuchar el término bioenergética, aplicándolo a los seres
vivos como sistemas termodinámicos.
Todos los seres vivos realizan tres funciones básicas: relación, nutrición y
reproducción y como resultado del proceso evolutivo, todos los organismos,
independientemente de la complejidad que poseen, presentan determinadas
características comunes que implican transformaciones continuas e intercambio de
energía, relacionadas con el funcionamiento del individuo como sistema
termodinámico
Sistemas y Leyes de la Termodinámica
Los sistemas pueden ser abiertos, cerrados o aislados.
Sistemas abiertos: son aquellos que intercambian con el entorno materia y
energía. Ejemplo seres vivos, autos, motos etc.
Sistemas cerrados: son aquellos que solo intercambian energía con su
entorno. Ejemplo lamparita, lavarropa, heladera etc.
Sistemas aislados: no intercambian ni materia ni energía con su entorno.
Ejemplo termo, pila (no en uso)

32. TEMA 19: PROCESO DE ALIMENTACIÓN
INGESTIÓN: proceso de
incorporación de alimentos a
través de la boca.
DIGESTIÓN: serie de procesos
que ocurre en diversos órganos
del sistema digestivo y que
transforman los alimentos.
Comprende dos tipos de
transformaciones:
ESTRATEGIAS
METABÓLICAS DE LOS
SERES VIVOS.

33. CATABOLISMO Y ANABOLISMO
El metabolismo se produce en dos fases principales: catabolismo y
anabolismo. El catabolismo es la fase degradativa del metabolismo, en la
cual moléculas nutritivas complejas y relativamente grandes (glúcidos, lípidos
y proteínas) que provienen o bien del entorno o bien de sus propios depósitos
de reserva, se degradan para producir moléculas más sencillas como el ácido
láctico, ácido acético, CO2, amoniaco o urea. El catabolismo va acompañado
de la liberación de energía química inherente a la estructura de las moléculas
orgánicas nutritivas y a su conservación en forma de moléculas de adenosín
trifosfato (ATP).
El anabolismo constituye la fase constructiva o biosintética del metabolismo,
en la cual tiene lugar la biosíntesis enzimática de los componentes
moleculares de las células tales como los ácidos nucleicos, las proteínas, los
polisacáridos y los lípidos a partir de sus precursores sencillos.

34. TEMA 20: REGULACIÓN DE CALOR EN LOS ANIMALES.
Homeotermos (Endotermos):
Poiquilotermos (Ectotermos):
Comparación de
temperaturas entre un
homeotermo y un
poiquilotermo.

35. Los principales nutrientes son:
 Las proteínas
 Los lípidos o grasas
 Los carbohidratos o glúcidos
 Vitaminas y minerales
TEMA 21: NUTRIENTES PRINCIPALES

36. TEMA 22: EVAPORACIÓN Y SUDOR
Desde un punto de vista
físico, nuestro cuerpo suda
para poder enfriarse. El ser
humano tiene una
temperatura que regula entre
los 36,5 y 37 grados Celsius.
Cuando ésta se eleva,
nuestro cerebro lo detecta y
envía una señal a las
glándulas sudoríparas las
cuales se encargan de
extraer el líquido de nuestro
cuerpo y expulsarlo al exterior
en forma de sudor.