Biología (plan 1997) 2017-2

Optativas, Biofísica

AVISO IMPORTANTE RESPECTO DE LA CLASE DEL VIERNES 3 DE FEBRERO

QUE TAL TODOS:

LA CLASE SE LLEVARA A CABO YA EN EL INSTITUTO DE FISIOLOGIA CELULAR (IFC)

EL LUGAR ES "SALA MESA REDONDA" DEL EDIFICIO DE NEUROCIENCIAS (EL DE LADRILLO ROJO) DEL IFC

ESTA SALA SE ENCUENTRA ENTRANDO HACIA LA DERECHA Y AL FONDO, CRUZANDO DOS PUERTAS DE VIDRIO

NOS VEMOS A LAS 11 AM

GRACIAS

ARTURO PICONES MEDINA

OBJETIVOS:

Al terminar el curso los alumnos deberán ser capaces de:

1. Identificar fenómenos básicos físicos subyacentes a la fenología biológica discutida en los contenidos del temario.

2. Haberse familiarizado con el concepto de modelo matemático, los distintos formalismos y las ecuaciones específicas analizadas dentro del temario.

3. Aplicar los fundamentos de una caracterización y análisis cuantitativos, a nivel celular y/o molecular de un fenómeno y/o sistema biológico.

4. Entender críticamente la literatura científica publicada en el área de la biofísica, tanto en textos generales como en artículos de investigación.

CONTENIDO TEMATICO

I. Definición(es) de Biofísica: Su forma conceptual de estudio y análisis de los Fenómenos Biológicos.

II. Modelos Matemáticos en la Física y la Biología. Conceptualización y Aplicaciones.

El Modelo Lineal. Deducción del Método de Regresión Lineal como un ejercicio de cuantificsción y análisis matemático de un fenómeno biológico.

III. Bioenergética: Termodinámica de Sistemas Biológicos.

Principios de Termodinámica Clásica y Extensión a Sistemas Abiertos.

Las Leyes de la Termodinámica

Conceptos y Funciones Termodinámicas Fundamentales

Energía, Calor, Trabajo, Temperatura, Energía Interna, Entropía

Procesos Termodinámicos a Presión y Temperatura Constantes.

Energía Libre de Gibbs en Sistemas Biológicos.

Análisis Energético de la Fotosíntesis.

Bioenergética de la Mecánica Molecular de la ATP-Sintetasa (FoF1-ATPasa).

IV. Fenomenología Bioeléctrica

El Fenómeno de la Difusión. Leyes de Fick.

Conceptos Básicos de Circuitos Eléctricos.

Carga, Campo Eléctrico, Corriente, Voltaje, Resistencia/Conductancia. Ley de Ohm.

Equivalente Eléctrico de Membrana Biológica

Ecuación de Nernst y sus Extensiones

Cálculo de las Propiedades Eléctricas Lineales/pasivas de Membrana

Teoría Iónica de la Excitabilidad Celular.

Biología Molecular de Proteínas Formadoras de Canales Iónicos

Modelos Matemáticos en la Fenomenología Bioeléctrica.

EVALUACION DE LOS ALUMNOS PARTICIPANTES

1. Exámenes Conceptuales (Dos, uno por cada tema: Bioenergética y Bioelectricidad: 85% de la calificación final).

2. Tareas en Clase (Numero abierto, para ser entregadas antes de la clase siguiente clase a la que se asignaron, 5% de la calificación final).

3. Prácticas de Laboratorio (Participación y entrega por escrito de los reportes de las practicas. 10% de la calificación final).

BIBLIOGRAFIA BASICA

Ackeman E., Ellis L.B.M. abd Williams L.E. Biophysical science (2° Ed). Prentice Hall, N.Y., 1979.

Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, and Walter P. (Watson JD). 2008. Molecular Biology of the Cell. Garland Science. 5^th Ed.

Borgethon P. The physical basisof biochemestry: The fundations of molecular biophysics. Springer Verlag. Berlin.1998.

Bogdanov K. Biology in Physics . Academic Presss, San Diego. 2000.

Cambell G.S. and Norman, J.M. Envioronmental Biophysics Springer Verlag,. New York , 1998.

Coterril Rodney M:J:, Biophysic John Wiley &Sons Ltd., England. 2003.

Halliday D, Resnick R, and Walker J. 2008. Fundamentals of Physics. John Willey & Sons Inc. 8^th Ed.

Nobel PS. 2009. Physicochemical Plant Physiology. Elsevier Inc. 4^th Ed.

Stevens CF. 1995. The Six Core Theories of Modern Physics. “A Bradford book”. Massachusetts Institute of Technology.