¿qué es la vida?
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Exposición escolar acerca de la obra ¿Qué es la vida? de Erwin Schrödinger para la asignatura de Filosofía de la NaturalezaTRANSCRIPT
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qu es
vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf ica
la
?vida
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaErwin
SchrdingerNace en Viena en 1887.
Formula la ecuacin de la mecnica ondulatoria, o ecuacin de Schrdinger, en
1926, dando respaldo matemtico a la teora cuntica de Max Plank.
Gana el Premio Nobel, junto a Paul Dirac, en 1933, por su contribucin a la mecnica
cuntica.
Escribe Qu es la vida? en 1943.
Muere en Viena en 1961.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaqu es la
vida?Pese al recurso al lenguaje cientfico, es una obra de divulgacin destinada
al gran pblico interesado en la materia.
Es el resultado de una serie de conferencias impartidas en el Trinity College de Dublin en 1943.
Su enfoque est especialmente centrado en el campo de la Biologa.
En concreto, argumenta las coherentes vinculaciones entre Biologa y Fsica como justificacin de la vida.
Sin abandonar en ningn momento el rigor tcnico, no duda en recurrir a la pura especulacin filosfica
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaqu es la
vida?ITINERARIO DE LA INVESTIGACINEl libro, resultante de las conferencias, sigue una argumentacin que culmina en la pregunta de su ltimo captulo: Est basada la vida en las leyes de la Fsica?
Para abordar la cuestin, Schrdinger parte de la ms nfima expresin de la materia y de la Fsica estadstica.
Desde ah, salta a los fundamentos biolgicos basados en la gentica y expone los procesos a partir de los cuales se genera la vida.
Seguidamente, expone las modificaciones que experimentan los seres a travs de mutaciones y acota el mbito de surgimiento de este fenmeno.
Una vez recorrido este periplo, abriga toda la secuencia de argumentos bajo los principios de la Teora Cuntica.
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la
?vidaqu es la
vida?ITINERARIO DE LA INVESTIGACINEl estudio acaba concluyendo en dos direcciones:
La vida como manifestacin coherenteentre la mecnica y la termodinmica.
La Fsica Cuntica est habilitada para poder darrespuesta a los fundamentos de la vida
1.2.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaperspectiva desde
la Fsica clsica
En nada piensa menos el hombre libre que en
la muerte; su sabidura consiste en reflexionar, no
sobre la muerte, sino sobre la vida.
Baruch Spinozatica, Parte IV, Proposicin 67
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vida
Cmo pueden la Fsica y la Qumica dar cuenta de los fenmenos espacio-temporales que tienen lugar dentro de los lmites espaciales de un organismo vivo?
Las leyes fsicas y qumicas son esencialmente estadsticas. Resulta casi inimaginable que las leyes y regularidades as
descubiertas puedan aplicarse al comportamiento de sistemas que no presentan la estructura en la que estn
basadas esas leyes y regularidades.
La evidente incapacidad de la Fsica y la Qumica no significa en absoluto que ello sea
imposible.
perspectiva desde la Fsica clsica
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vida
Fsica
Clula viva(mbito ms prximo a la Qumica orgnica)
tomo (partcula)
fibra cromosmica
cristal peridico
cristal aperidico
qu ES UNcristal aperidico?
perspectiva desde la Fsica clsica
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?vidaperspectiva desde
la Fsica clsicacristal peridico
esquema repetitivo
estructura estadstica
materia de anlisis de la Fsica
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la
?vidaperspectiva desde
la Fsica clsicacristal aperidico
esquema nulamente repetitivo
diseo elaborado
materia de anlisis de la Qumica orgnica
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaperspectiva desde
la Fsica clsicaEl tamao de los tomos (partculas)
Una evidencia: el tomo es realmente pequeo.Visto de otro modo: nuestros cuerpos son muy
grandes en comparacin con los tomos.En concreto, mide entre 1 y 2A (Angstrm).
El Angstrng equivale a0,00000000001 metros
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?vidaperspectiva desde
la Fsica clsica
por ques tan pequeo
el tomo?
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?vidaperspectiva desde
la Fsica clsicaParamagnetismo
Movimiento Browniano
Lmites en el precisin de la medida
Las leyes fsicas son aproximadas, por basarse en la estadstica atmica
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?vidaperspectiva desde
la Fsica clsica
por ques tan pequeo
el tomo??
muy bien, pero...
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?vida
perspectiva desde
la Fsica clsicaCuanto menor sea el nmero de molculas, mayor
ser la desviacin debida al azar
Un organismo debe tener una estructura comparativamente grande para poder beneficiarse de leyes relativamente
exactas [...] De otra manera, el nmero de partculas sera excesivamente pequeo, y la ley demasiado inexacta
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?vidaperspectiva desde
la Fsica clsicaConclusin
Aunque aparentemente la Fsica clsica no puede abordar estadsticamente la materia
de anlisis (la explicacin de fenmenos propios de un ser vivo), la cuestin admite un enfoque
vlido si se asume una perspectiva que parta de la composicin estructural de la vida.
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la
?vidael mecanismo de
la herencia
El ser es eterno; existen leyes para conservar los tesoros de la vida, de las
cuales el Universo extrae su belleza.
Johann Wolfgang Goethe
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la
?vidael mecanismo de
la herencia
Un organismo, y todos los procesos biolgicos que experimente, deben tener una estructura multiatmica, protegidos de los acontecimientos monoatmicos aleatorios.estructuramultiatmica
cuerpo adulto{ clulas que lo componen
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?vidael mecanismo de
la herenciaestructuramultiatmica
pequeos grupos de tomos
demasiado pequeos para atenerse a las
leyes estadsticascristalesaperidicos
cromosomaselementos determinantes en las caractersticas del
organismo
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?vidael mecanismo de
la herenciacromosomas Patrn del organismo
texto cifrado con toda la informacin del sujeto
Esquema dual de la clave genrica (padre y madre)
estructura del organismo funcionamiento del organismo clave del desarrollo ontogentico
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?vidael mecanismo de
la herenciacromosomastexto cifrado con toda la informacin del sujeto
demonio de Laplace
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la
?vida
Las estructuras cromosmicas son al mismo tiempo los instrumentos que realizan el desarrollo que ellos mismos pronostican.el mecanismo de
la herencia
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?vida
Las estructuras cromosmicas son al mismo tiempo
los instrumentos que realizan el desarrollo que ellos mismos pronostican.
... son a la vez los planos del arquitecto y la mano del constructor.
el mecanismo de la herencia
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la
?vida
Las estructuras cromosmicas son al mismo tiempo
los instrumentos que realizan el desarrollo que ellos mismos pronostican.
... son a la vez los planos del arquitecto y la mano del constructor.
substancia
el mecanismo de la herencia
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la
?vida
pero continuemos con Schrdinger
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?vidael mecanismo de
la herenciaontogenia
filogenia
desarrollo del individuo a lo largo de su vida
desarrollo de la especie a lo largo de sus periodos
geolgicos
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?vidael mecanismo de
la herenciaEscasas diferencias
Agrupacin por tipo de especie
Rasgos destacados
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la
?vidael mecanismo de
la herenciamitosis
meiosis
singamia
divisin celular cada clula posee una copia completa del conjunto dotacin completa de la clula madre
divisin reductora duplicacin del nmero de cromosomas haploides generacin de gametos femenino y masculino
generacin de huevo fertilizado diploide unin del gameto femenino y el gameto masculino
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la
?vidael mecanismo de
la herencia
meiosispor qu es tan
importante la?
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la
?vidael mecanismo de
la herencia
meiosispor qu es tan
importante la?
gracias a la divisin reductora, el organismo aporta a su prole un 50% de su carga gentica.por ello, el organismo arrastra la informacin de su especie a travs de sus progenitores.el proceso permite identificar a los individuos precedentes.
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la
?vidael mecanismo de
la herencia
meiosispor qu es tan
importante la?
gracias a la divisin reductora, el organismo aporta a su prole un 50% de su carga gentica.por ello, el organismo arrastra la informacin de su especie a travs de sus progenitores.el proceso permite identificar a los individuos precedentes.
determinismo?
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?vidael mecanismo de
la herencia
meiosispor qu es tan
importante la?
gracias a la divisin reductora, el organismo aporta a su prole un 50% de su carga gentica.por ello, el organismo arrastra la informacin de su especie a travs de sus progenitores.el proceso permite identificar a los individuos precedentes.
determinismo?NO
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la
?vidael mecanismo de
la herencia
meiosispor qu es tan
importante la?
gracias a la divisin reductora, el organismo aporta a su prole un 50% de su carga gentica.por ello, el organismo arrastra la informacin de su especie a travs de sus progenitores.el proceso permite identificar a los individuos precedentes.
determinismo?NO azar
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidael mecanismo de
la herencia
meiosispor qu es tan
importante la?
gracias a la divisin reductora, el organismo aporta a su prole un 50% de su carga gentica.por ello, el organismo arrastra la informacin de su especie a travs de sus progenitores.el proceso permite identificar a los individuos precedentes.
determinismo?NO azar entrecruzamiento
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la
?vidael mecanismo de
la herenciaentrecruzamiento
Antes de ser separados por la divisin reductora, cada pareja de cromosomas entra en estrecho contacto, intercambiando a veces trozos enteros
El entrecruzamiento altera reglas y probabilidades
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la
?vida
adnde conduce todo esto?
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
y la Fsica se basa en el comportamiento de las partculas.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
y la Fsica se basa en el comportamiento de las partculas.
las partculas de las que hablamos son los genes.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
y la Fsica se basa en el comportamiento de las partculas.
las partculas de las que hablamos son los genes.
Cmo es el gen?
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?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
y la Fsica se basa en el comportamiento de las partculas.
las partculas de las que hablamos son los genes.
1. tamao
Cmo es el gen?
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?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
y la Fsica se basa en el comportamiento de las partculas.
las partculas de las que hablamos son los genes.
1. tamao 2. permanencia
Cmo es el gen?
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?vidarecordemos: esto va de saber si la vida puede explicarse a partir de
la Fsica.
y la Fsica se basa en el comportamiento de las partculas.
las partculas de las que hablamos son los genes.
Cmo es el gen?
1. tamao300 Angstrng
300/1010
Unos pocos millones de tomos
2. permanenciaLas propiedades hereditarias
revelan dicha permanencia
As, se obtienen indicios de la durabilidad de la estructura
hereditaria
Esta cifra es demasiado pequea para suponer un comportamiento regular y ordenado segn la Fsica estadstica
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?vidamutaciones
Y lo que oscila en aparencia fluctuante fijadlo con ideas
perdurables.
Johann Wolfgang Goethe
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?vidamutaciones
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidamutaciones
Alteracin producida en la estructura o en el nmero de los genes o de los cromosomas de un organismo transmisible por herencia.Son diferencias pequeas, continuas, no heredables y accidentales.Al ser discontinuas, se pueden considerar saltos.
consideraciones previas
El hecho significativo es la discontinuidad. Al fsico le recuerda la teora cuntica. Podramos llamar la teora de la mutacin, de forma figurada, la teora cuntica de la Biologa
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?vidamutaciones
El hecho significativo es la discontinuidad. Al fsico le recuerda la teora cuntica. Podramos llamar la teora de la mutacin, de forma figurada, la teora cuntica de la Biologa
Las mutaciones se deben, de hecho, a saltos cunticos en las molculas del gen
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?vida
Realmente no se hereda la mutacin?correccin
mutaciones
Una mutacin es un cambio en el tesoro hereditario y debe atribuirse a algn cambio en la estructura material de la sustancia de la herencia
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?vida
Realmente no se hereda la mutacin?correccin
mutaciones
Una mutacin es un cambio en el tesoro hereditario y debe atribuirse a algn cambio en la estructura material de la sustancia de la herencia
Las mutaciones son un material apropiado sobre el cual puede operar la seleccin natural y producir las especies, dejando sobrevivir a los ms aptos
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Recuerdas el cromosoma?
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?vida
Es en el cromosoma donde se produce la mutacin
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?vidamutaciones
En las mutaciones, los cromosomas no incluyen dos copias del texto cifrado: una versin es la heredada y la otra,
la modificada o mutada.
Cuando un mutante transmite una versin a su prole, se habla de versin dominante. Entonces, la otra versin
es la recesiva.Si la mutacin altera la siguiente estructura, ser dominante; si no,
recesiva.
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?vidamutaciones
En las mutaciones, los cromosomas no incluyen dos copias del texto cifrado: una versin es la heredada y la otra,
la modificada o mutada.
Cuando un mutante transmite una versin a su prole, se habla de versin dominante. Entonces, la otra versin
es la recesiva.Si la mutacin altera la siguiente estructura, ser dominante; si no,
recesiva.
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Qu genera la aparicin de una mutacin?
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?vida
Qu genera la aparicin de una mutacin?
Naturaleza Radiacin}
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?vidamutaciones
Las perjudiciales son ms frecuentes que las beneficiosas.
No obstante, la mutacin es en s un acontecimiento poco frecuente y aislado.Es esencial un alto grado de permanencia en los genes para la estabilidad de la especie.La mutacin no es un efecto acumulativo.
caractersticas de la mutacin
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la
?vidala evidencia segn la
mecnica cuntica
Y el vuelo ardiente de la imaginacin de tu espritu
se complace en una imagen, en una parbola.
Johann Wolfgang Goethe
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?vidala evidencia segn la
mecnica cuntica
La estructura del gen parece comprender slo un nmero pequeo de tomos a pesar de lo cual despliega una actividad muy regular y ordenada
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por ejemplo?
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el labio de los Habsburgo
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la enigmtica estabilidad biolgica slo poda remontarse a una estabilidad qumica igualmente enigmtica [...] basada en una evidencia que es siempre precaria mientras que el principio en s permacezca desconocido
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la respuesta en este caso nos la proporciona la teora cuntica
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?vidala evidencia segn la
mecnica cunticaW. Heitler y F. London:
principios generales de la teora cuntica del enlace
qumico.es posible sealar la conexin
entre saltos cunticos y mutaciones
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recuerdas qu es unsalto cuntico?
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?vidala evidencia segn la
mecnica cunticaHasta la formulacin de la teora cuntica, se entenda que los cambios expresados en la naturaleza se producen como parte de una continuidad.Cuando una estructura molecular manifiesta un cambio discontinuo de energa, se habla de salto cuntico.Ese cambio se produce entre estados discretos, es decir, numerosos aunque dados, de forma que no se habla de azar en este fenmeno.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
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y qu es lo que provoca ese cambio en la energa, constituyendo un
salto cuntico?
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?vida
la temperatura a la que se someta a la estructura molecular
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?vidala evidencia segn la
mecnica cunticaPara elevar o provocar un salto cuntico, se procede calentando la molcula.El cambio de temperatura se entiende como la aplicacin de una vibracin a la molcula.Con cada salto cuntico, se modifica la estructura de la molcula.El cambio en la estructura de la molcula deriva, finalmente, en un cambio mismo de la molcula. ismero
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?vidadiscusin y verificacin del modelo de Delbrck
As como la luz se manifiesta a s misma y a la oscuridad, la verdad es
la norma de s misma y del error.
Baruch Spinozatica, Parte II, Proposicin 43
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?vidadiscusin y verificacin del modelo de Delbrck
Llegados a este punto, entendemos que la mutacin de los genes es un fenmeno anlogo a los saltos cunticos en las estructuras moleculares.En este caso, el gen ser considerado un slido aperidico, frente a la estructura de los slidos peridicos.
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?vida
recuerdas la diferencia entre cristales peridicos y cristales aperidicos?
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?vida
(cristal)slido peridicoesquema repetitivo
estructura estadstica
materia de anlisis de la Fsica
discusin y verificacin del modelo de Delbrck
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?vida
(cristal)slido aperidicoesquema nulamente
repetitivo
diseo elaborado
materia de anlisis de la Qumica orgnica
discusin y verificacin del modelo de Delbrck
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?vida
el ncleo de un vulo fertilizado contiene una clave elaborada con todo el desarrollo futuro del organismo, [...] que ofrece una variedad de posibles organizaciones suficientemente grande como para contener un sistema complicado de determinaciones dentro de reducidos lmites espaciales
discusin y verificacin del modelo de Delbrck
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?vidadiscusin y verificacin del modelo de Delbrck
Esa variedad de posibles organizaciones viene dada por seleccin e imposicin de genes por seleccin natural y mutaciones, donde los primeros son ms estables y frecuentes.El modelo de Delbrck lo que viene a demostrar es que los organismos manifestarn mutaciones azarosas que favorecern su adaptacin al medio, y no al revs. Esto adquiere sentido si se tiene en cuenta el concepto de entropa negativa o neguentropa.
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?vidaorden, desorden y entropa
Ni el cuerpo puede inducir a la mente a pensar, ni la
mente al cuerpo a moverse o a descansar, o a cualquier
otra cosa (si la hubiera).
Baruch Spinozatica, Parte III, Proposicin 2
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la
?vida
la estructura molecular del gen hace concebible que la clave en miniatura pueda corresponder punto por punto con un plan de desarrollo altamente complicado y contener los medios para ponerlo en ejecucinfilogenia
orden, desorden y entropa
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?vidaorden, desorden y entropa
La Fsica se basa en la continuidad y el orden basado en el orden, describiendo fenmenos
siguiendo criterios estadsticos.Esto, sin embargo, no entra en conflicto con las
leyes del azar (de ah el resurso a herramientas estadsticas).
As, el organismo vivo se comportar a partir de una conducta que busque el orden basado en el orden, adoptando una forma ms mecnica que
termodinnima.
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la
?vida
se dice que un pedazo de materia est vivo cuando sigue haciendo algo durante un perodo mucho ms largo que el que esperaramos que siguiera hacindolo un pedazo de materia inanimada en circunstancias similarescul es el rasgo caracterstico de la vida?
orden, desorden y entropa
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaorden, desorden y entropa
Para no detenerse (dejar de hacer algo), el organismo se nutre de entropa negativa.
La entropa se entiende como el valor de la energa no productiva.
As, para poder sobrevivir, el organismo buscar y consumir la energa no productiva
de otros organismos para integrarla en su funcionamiento.
Mientras el organismo tiende al desorden (entropa y destruccin/muerte del mismo), ste
buscar retardar el proceso consumiendo entropa negativa.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
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?vidaa qu nos recuerda esto?
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?vidaa qu nos recuerda esto?
Cada cosa, en cuanto es en s, se esfuerza por perseverar en su ser. Cada cosa
es cuanto es en s, es decir, en cuanto sustancia, ya que, segn l, sustancia; lo
que es por s y por s se concibeBaruch Spinoza
tica, Parte III, Proposicin 6
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?vidaest basada la vida en las
leyes de la Fsica?
Si un hombre nunca se contradice, ser porque
nunca dice nada.
Miguel de Unuamuno
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la
?vida
Un ingeniero familiarizado slo con mquinas de vapor, despus de examinar un motor elctrico, estar dispuesto a decidir que ste funciona de acuerdo a principios que todava no entiende...est basada la vida en las
leyes de la Fsica?
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vida
... pero por el hecho de que se ponga a girar conectando un conmutador, sin tener caldera ni vapor, no supondr que un motor elctrico est impelido por un fantasmaest basada la vida en las
leyes de la Fsica?
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidaest basada la vida en las
leyes de la Fsica?Los organismos exiben regularidad y orden en sus ciclos vitales.Estos ciclos se basan en grupos muy pequeos, los genes.Estos ciclos, controlados por los genes, puede cambiar mediante mutaciones.Pese a todo, el organismo tiene la propiedad de escapar del caos y el desorden, absorbiendo entropa negativa.
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?vidaest basada la vida en las
leyes de la Fsica?Los organismos exiben regularidad y orden en sus ciclos vitales.Estos ciclos se basan en grupos muy pequeos, los genes.Estos ciclos, controlados por los genes, puede cambiar mediante mutaciones.Pese a todo, el organismo tiene la propiedad de escapar del caos y el desorden, absorbiendo entropa negativa.
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?vida
somos testigos del hecho d que el orden existente puede mantenerse a s mismo y producir acontecimientos ordenadosest basada la vida en las
leyes de la Fsica?
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?vidaest basada la vida en las
leyes de la Fsica?Slo la materia viva presenta un grupo pequeo de tomos que, pese a todo, es muy organizdo, sin corresponderse por ello con el mecanismo de probabilidades de la Fsica.La vida se rige, as, por leyes dinmicas, todava desconocidas, pero de una naturaleza afn a la que se manifiesta en la teora cuntica.
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidasobre el determinismo y el
libre albedro
eplogo
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vinculac iones entre b io log a y f s ica, y su lectura en clave f i losf icaqu es
la
?vidasobre el determinismo y el
libre albedroLos acontecimientos de un ser vivo no son estrictamente determinista, sino estadstico-terministas.Si el cuerpo material es un conjunto de moleculas que sigue las leyes de la Naturaleza, y la mente del sujeto controla el devenir de esa material, entonces el sujeto participa de esa leyes que determinan el orden de sus molculas.
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?vidade nuevo, identidad spinozista entre
las facetas de la substanciaejemplos:Athman = Brahman (el yo personal equivale al eterno).Deus factum sum (mstica = me he convertido en Dios = substancia)La conciencia nunca ha sido experimentada en plural, sino slo en singular.
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fin