Física Biomédica (plan 2015) 2019-2

Ciencias Biológicas, Física Biológica

En este curso se pretende que el alumno adquiera los conocimientos básicos para describir cuantitativamente la estructura celular y su funcionamiento, así como conocer los principales modelos matemáticos y físicos que se emplean en los sistemas biológicos. A continuación se detalla el temario que se desarrollará durante el semestre:

Temario Física Biológica

Introducción a la Biología

Características de los sistemas biológicos

Escalas de tiempo en sistemas biológicos

Escala de tiempo en diferentes procesos biológicos y químicos

Evolución en el tiempo.
Evolución en la escala.

Estructura de las biomoléculas

Glúcidos

Proteínas

Lípidos

Ácidos nucleicos

Técnicas de detección y cuantificación de biomoléculas

Técnicas de detección y cuantificación de proteínas

Técnicas de detección y cuantificación de ácidos nucleicos

Descripción cuantitativa de la estructura celular y funcionamiento de sus componentes

Repaso de los organelos celulares y sus funciones

Tráfico de vesículas

Formación de citoesqueleto

Mitosis y meiosis

Estructura nuclear y transporte nuclear

Ciclo celular

----------------------------------------1er examen

Principios de Fisicoquímica

Repaso de termodinámica

Condiciones generales para el equilibrio y espontaneidad

Entalpía

Entropía

Energías libres de Gibbs y Helmholtz

Potencial químico

Equilibrio químico

Concepto de equilibrio químico

Ley de acción de masas

Constantes de equilibrio

Equilibrio ácido base

Equilibrio de óxido-reducción

Principio de Le Chatelier

Energías de Gibbs estándar de formación y dependencia de la constante de equilibrio con la temperatura

Cinética química

Velocidad de reacción

Orden de reacción

Ley de velocidad

Dependencia de la temperatura con la velocidad de reacción.

Ley de velocidad para sistemas no ideales

Mecanismos de reacción comunes en química orgánica

Difusión y propiedades coligativas

Osmosis

Presión osmótica

Coloides

Primera y segunda ley de Fick

Ecuación de difusión

Electroquímica

Introducción a la electroquímica

Energía libre y re

Celdas voltaicas

Ecuación de Nernst

-------------------------------------2do examen

Modelos de transporte en la membrana

Propiedades fisicoquímicas y estructurales de la membrana celular

Mecanismos de transporte en la membrana

Proteínas transportadoras

Acarreadores

Transportadores de metabolitos

Acuaporinas

Canales iónicos

Bombas

Tipos de transporte membranal

Modelos de transporte en la membrana

Bioelectricidad

Potencial de acción

Modelo de Hodgkin-Huxley

-----------------------------------------3er examen

Cinética enzimática

Introducción a la cinética enzimática

Factores que influencian la actividad enzimática

Modelos enzimáticos

Técnicas de medición de la actividad enzimática

Bioenergética y metabolismo

Ribozimas y Anticuerpos catalíticos

Motores moleculares

----------------------------------------4to examen

Hidrodinámica del agua

Fluido newtoniano y ecuación de Navier-Stokes.

Números de Reynolds

Bibliografía

Castellan, F. W. Fisicoquímica, 2ª ed. Addison-Wesley Iberoamericana, México, 1987

Cussó, Fernando. Fundamentos físicos de los procesos biológicos, Club Universitario, 2013

Nelson, Philip. Física Biológica: Energía, Información, Vida. Editorial Reverte, 2005.

Levine, I.N. Fisicoquímica 6ª ed. McGraw-Hill, 2014

Brown, T. L., Le May, H. E. Jr., Bursten, B. E., Burdge, J. R. Química, la Ciencia Central. 11ª Ed. Pearson Educación, México. 2009.

Alberts B, Johnson A. Molecular biology of the cell. 5th ed. UK: Garland Science; 2008

Lehninger AL, Nelson DL, Cox MM. Principles of biochemistry. 3rd ed. New York: Worth Publishers, Inc.; 2000.