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Universidad Veracruzana 
Facultad de Bioanálisis 
 
Biomatemáticas Aplicada 
Dra. Ana Korina Díaz García 
 
 
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INVESTIGACIÓN DE APLICACIONES 
EQUIPO: 
Labourdette Calderón Araceli 
Melchor Cuacua Yahir Rafael 
Zamudio Sánchez Alicia de los Ángeles 
 
25 de mayo de 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Índice de contenido 
Objetivo .......................................................................................................................... 3 
Fundamento .................................................................................................................... 3 
Desarrollo de las aplicaciones ......................................................................................... 4 
Química cuántica ......................................................................................................... 5 
Conceptos fundamentales............................................................................................ 5 
Química computacional ............................................................................................... 5 
La teoría de grafos ........................................................................................................ 6 
Modelización de comportamiento químico .................................................................. 6 
Herramientas de cálculo elemental .............................................................................. 6 
Conclusión ...................................................................................................................... 7 
Referencias ...................................................................................................................... 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Objetivo 
- Identificar ejemplos característicos que relacionen las biomatemáticas con otras áreas. 
Fundamento 
La Biología Matemática o “Biomatemáticas” es un área científica interdisciplinaria de 
investigación con variedad de aplicaciones. Es llamada a menudo “Biología Teórica”: esta se 
concentra más en el desarrollo de principios teóricos para la biología mientras que la biología 
matemática en el uso de herramientas matemáticas para estudiar sistemas biológicos, aunque 
ambos términos son a menudo intercambiados. 
La biomatemática tiene como objetivo la representación matemática, tratamiento y modelado de 
procesos biológicos, utilizando técnicas y herramientas de las matemáticas aplicadas. Tiene 
tanto aplicaciones prácticas como teóricas en la investigación biológica, biomédica y 
biotecnológica. Al describir sistemas de una manera cuantitativa su comportamiento puede ser 
mejor simulado, y por lo tanto sus propiedades pueden ser predichas ya que pueden no ser 
evidentes para el experimentador. Esto requiere modelos matemáticos precisos y cuando 
disponemos de uno para el estudio de un fenómeno, su conocimiento se hace más claro y la 
investigación descansa sobre una base científica más firme, lo cual supone un paso avanzado en 
su aspecto teórico y también en el experimental. 
Debido a la gran diversidad de conocimiento específico involucrado, el estudio de la 
biomatemática a menudo se lleva a cabo en colaboración entre matemáticos, físicos, biólogos, 
zoólogos, químicos y fisiólogos, entre otros científicos. 
Un conocimiento profundo de la misma requiere estudios superiores de matemáticas, lo cual no 
significa en modo alguno que sus conceptos fundamentales no se encuentren al alcance de la 
mayoría de los profesionales de la salud. 
No se trata de trasladar herramientas matemáticas a un contexto clínico, sino de crearlas, 
derivadas de la propia naturaleza del proceso biológico, como ocurre en el caso del ciclo global 
de los nutrientes o el genoma humano. Así, no es de extrañar que, a medida que la investigación 
profundiza en estas perspectivas, han surgido campos híbridos como la bioestadística, que 
 
 
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permiten analizar los problemas de cuestiones científicas como la biodiversidad, la agricultura o 
la medicina desde la perspectiva matemática. 
Necesitamos “ponernos los lentes matemáticos” y descifrar las claves numéricas del proceso de 
contagio de una enfermedad, por ejemplo, se utilizan ecuaciones que representan los 
componentes de un sistema, los procesos dinámicos y la estructura de sus interacciones. Esta es 
la base de la biomatemática. Algunos de los grandes proyectos científicos de la historia, como El 
Proyecto del Genoma Humano o el del Microbioma Humano, son posibles gracias a la aplicación de 
la bioinformática, una rama que permite procesar grandes cantidades de información biológica, 
como datos moleculares y genéticos. Las biomatemáticas se aplican también en áreas como la 
neurobiología celular, la epidemiología o la genética de poblaciones. 
Con la definición de la biomatemática explicada y mencionadas algunas de las disciplinas en la 
que tiene presencia, el propósito del presente proyecto es identificar y explicar las diferentes 
aplicaciones que tienen las biomatemáticas en el área del Químico Clínico, ya sea de manera 
directa o indirecta. 
Desarrollo de las aplicaciones 
Tal como mencionamos anteriormente, las biomatemáticas es la disciplina que se encarga de 
aplicar ciertas herramientas y principios matemáticos al estudio de sistemas biológicos. 
En base a ello, generalmente se suele asociar con el área de la ecología, sin embargo, esta 
disciplina presenta múltiples aplicaciones dentro del campo de investigación de la biotecnología 
y la biomedicina. 
El surgimiento de esta disciplina generó ciertas opiniones adversas dentro del ámbito científico, 
especialmente por gran parte de los biólogos quienes afirman que la inmensurable complejidad 
de los seres vivos no puede ser simplificada en modelos o ecuaciones matemáticas. Mientras que 
otros especialistas dentro del área de la salud, apoyaban la idea de “matematizar la química”, 
pues concluyen que solo así podríamos comprenderla en su totalidad. 
Sin embargo, no cabe la menor duda que las biomatemáticas han sido de gran utilidad para 
explicar o interpretar ciertos aspectos biológicos. Por ejemplo, uno de los campos más 
importantes dentro de la bioinformática es el análisis de secuencias de ADN, ya que puede ser de 
 
 
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gran utilidad tanto para el estudio de genomas de ciertas especies como para el diagnóstico de 
mutaciones o enfermedades genéticas en un individuo. 
Las principales áreas de investigación de las matemáticas en la química incluyen temas como: 
Química cuántica 
La química cuántica es una rama de la química teórica donde se aplica la mecánica cuántica y la 
teoría cuántica de campos. Describe matemáticamente el comportamiento fundamental de la 
materia a escala molecular. 
Vemos conceptos fundamentales como: orbitales, enlace, cargas, densidad electrónica, 
aromaticidad, efectos relativistas, electronegatividad. Su ventaja es que se utilizan parámetros 
atómicos experimentales y fórmulas químicas. 
Conceptos fundamentales 
Por ejemplo: estructura química (sabemos dibujarla, determinarla y un montón de cosas más, 
pero nos falta fundamento), orbital (¿existen realmente? y si existen, ¿qué significa?), enlace (¿de 
dónde procede su estabilidad?), aromaticidad, periodicidad de las propiedades químicas, y 
muchos más. Las matemáticas pueden ayudar a establecer estos conceptos fundamentales. 
Química computacional 
Esta utiliza modelos computacionales para ayudar a estudiar y resolver problemas químicos a 
través de la aplicación de técnicas y simulaciones computacionales de sistemas moleculares. 
Por ejemplo, en la quimioinformática en donde se usan las técnicas informáticas en los problemas 
de las ciencias químico farmacéuticas. Estas técnicas in silico se utilizan en las empresas 
farmacéuticas en el proceso de descubrimiento de fármacos. 
También se puede utilizar para el diseño de materiales, cribado virtual, relaciones estructura-
propiedady similitud molecular. 
 
 
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La teoría de grafos 
Aplicada a la química, que trata de la topología, por ejemplo, el estudio matemático de la isomería 
y el desarrollo de descriptores topológicos o índices que encuentran aplicación en las relaciones 
cuantitativa estructura-propiedad. 
Modelización de comportamiento químico 
Como en la química analítica pues pretende cuantificar la materia; en cinética ya que hablamos 
del estudio de la rapidez de reacción; en análisis de datos cuantificamos ya sea para la 
composición química de una sustancia o de una población en estudios clínicos, etc. 
Herramientas de cálculo elemental 
Por ejemplo, en la estequiometría química, la cual es el estudio de las cantidades de materia 
consumida y producida en las reacciones químicas. De esta forma se establecen relaciones 
estequiométricas: cuanto se produce depende de la cantidad de los reactantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Conclusión 
La experiencia educativa de biomatemáticas nos orienta a comprender y utilizar todas estas 
aplicaciones, para poder usarlas de manera eficaz en nuestra carrera como químicos clínicos. 
Como el principal objetivo de las biomatemáticas es conocer algunos elementos de la 
matemática, especialmente de interés para el biólogo y en este caso para el Químico Clínico, pues 
establece aplicaciones de la matemática en este campo a través de temas como el cálculo 
diferencial e integral, siendo así que el método de exposición por parte del docente es que después 
de saber los conceptos podamos utilizar en aplicaciones a fenómenos químicos, y obtener el 
razonamiento para poder traducir los problemas químicos en ecuaciones matemáticas. 
Claramente podemos confirmar que las matemáticas no se reducen a variables, números y 
ecuaciones, sino que permiten construir cosas útiles y desarrollar cientos de cosas que antes 
parecían imposibles, a través de ella hemos podido definir multitud de situaciones químicas 
desde procesos a reacciones además de las relaciones existentes entre ellos desde un nivel 
atómico hasta un nivel industrial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Referencias 
● Gascueña, D. (2020, 17 junio). Biomatemáticas: los secretos numéricos de la biología. 
OpenMind. https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/matematicas/biomatematicas-los-
secretos-numericos-de-la-biologia/ 
● Girón, L. (2002). Biomatemáticas. Institución Educativa Técnica Atanasio Girardot. 
https://grupojl.neocities.org/proyectohtml/biomatematicas.html#:%7E:text=Tiene%20t
anto%20aplicaciones%20pr%C3%A1cticas%20como,ser%20evidentes%20para%20el%20
experimentador 
● SOMIVRAN. (2021, 27 enero). Una panorámica actual de las Biomatemáticas. Sociedad 
de Medicina Interna. https://somivran.es/revista-internistas/una-panoramica-actual-
de-las-
biomatematicas/#:%7E:text=La%20Biomatem%C3%A1tica%20se%20ocupa%20principal
mente,normalidad%20como%20de%20la%20patolog%C3%ADa 
● ¿Qué estudian las biomatemáticas? (2021, 25 enero). QueEstudia.com. 
https://queestudia.com/biomatematicas/ 
● Vázquez Suárez, J. L. (2013). LAS MATEMÁTICAS Y SUS APLICACIONES, AYER Y HOY. 
RETOS DEL FUTURO. Departamento de Matemáticas, Universidad Autónoma de Madrid. 
http://www.encuentros-
multidisciplinares.org/revistan%C2%BA45/juan%20luis%20v%C3%A1zquez.pdf