A biologia quântica refere-se às aplicações da mecânica quântica e da química teórica aos objetos e problemas biológicos.Quantum Biology. University of Illinois at Urbana-Champaign, Theoretical and Computational Biophysics Group. Muitos processos biológicos envolvem a conversão de energia em formas que são utilizáveis para transformações químicas e são de natureza mecânica quântica. Tais processos envolvem reações químicas, absorção de luz, formação de estados eletrônicos excitados, transferência de energia de excitação e transferência de elétrons e prótons (íons de hidrogênio) em processos químicos, como fotossíntese, olfação e respiração celular.
História A biologia quântica é um campo emergente; A maior parte da pesquisa atual é teórica e sujeita a questões que exigem maior experimentação. Embora o campo tenha recebido recentemente apenas um influxo de atenção, ele foi conceituado por físicos durante todo o século XX. Os primeiros pioneiros da física quântica viram aplicações da mecânica quântica em problemas biológicos. O livro de 1944 de Erwin Schrödinger, What is Life?, discutiu aplicações da mecânica quântica em biologia.
Aplicações
Fotossíntese Organismos que sofrem fotossíntese inicialmente absorvem energia luminosa através do processo de excitação eletrônica em uma antena. Esta antena varia entre organismos. Bactérias podem usar estruturas semelhantes a anéis como antenas, enquanto plantas e outros organismos usam pigmentos de clorofila para absorver fótons. Essa excitação eletrônica cria uma separação de carga em um local de reação que é posteriormente convertido em energia química para a célula a ser usada. No entanto, essa excitação eletrônica deve ser transferida de maneira eficiente e oportuna, antes que a energia seja perdida em fluorescência ou em movimento vibracional térmico.
Mutação do DNA O ácido desoxirribonucleico, DNA, atua como instruções para a produção de proteínas em todo o corpo. Consiste de 4 nucleotídeos guanina, timina, citosina e adenina. A ordem desses nucleotídeos dá a “receita” para as diferentes proteínas.
Outras aplicações biológicas Outros exemplos de fenômenos quânticos em sistemas biológicos incluem a conversão de energia química em movimento e motores brownianos em muitos processos celulares.
Categoria:Mecânica quântica Categoria:Química teórica