Objetivos:

• Entender el fundamento físico de los procesos biológicos y de la instrumentación utilizada en biología.

• Entender las limitaciones que la física impone a los sistemas biológicos.

• Entender la importancia de los razonamientos cuantitativos en biología.

• ¡Que os guste la física!

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Ley de Kleiber: TMB ∼ M2/3 Relaciona la tasa de metabolismo basal (TMB), es decir, el consumo de energía por unidad de tiempo del animal en reposo, com la masa M del mismo.

La relación entre los logaritmos es una recta

The relationship between plant mortality (D) and birth (B) rates for plants ranging across phytoplankton, macroalgae, ferns, seagrasses, land and salt marsh herbs, succulent plants, and trees. The line shows the fitted regression equation: D = 0.31 B0.82

N. Marbà, C. Duarte, S. Agustí, PNAS 2007;104:15777

Alometría o leyes de escala:

•  Se toma una propiedad A cualquiera de una gran variedad de animales, plantas, etc.

•  Se recogen datos de A en muchas especies y también los datos de otra magnitud (normalmente la masa M).

•  Se dibuja la gráfica (log A, log M).

•  Si la gráfica es una recta de pendiente b, tenemos la ley de escala:

El virus bacteriófago φ29

  Utilizaremos el sistema internacional basado en: ◦  metro (m) ◦  kilogramo (kg)

◦  segundo (s)

◦  amperio (A) ◦  kelvin (K) ◦  mol (mol)

  Prefijos: ◦  mili (10-3)

◦  micro (10-6)

◦  nano (10-9)

◦  pico (10-12)

•  Órdenes de magnitud en biología: • Tamaño de una bacteria: 1 µm = 10-6 m • Distancia entre bases de ADN: 0.34 nm = 0.34 x 10-9 m • Fuerzas ejercidas por proteínas: 1 pN = 10-12 pN

•  Dimensiones de una magnitud [A] : es la relación entre la unidad de A y las unidades básicas.