Profesor | Arturo Picones Medina | vi | 11 a 14 |
Profesor | César Oliver Lara Figueroa | lu | 11 a 14 |
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE CIENCIAS
BIOFISICA
Materia optativa impartida por:
Dr. Arturo Picones Medina , Fis. Oliver Lara Figueroa y Biol. Abelardo Aguilar Cámara
TENIENDO YA LA EXPERIENCIA DE HABER IMPARTIDO ESTE CURSO DE MANERA VIRTUAL EN LINEA LOS CUATRO SEMESTRES ANTERIORES (2020-2, 2021-1, 2021-2, 2022-1), CONTAMOS CON UN PLAN DE TRABAJO PARA OFRECER CLASES, PRESENTACIONES, VIDEOS DE APOYO Y ACTIVIDADES EXTRA-CLASE QUE GARANTICEN UN APRENDIZAJE ADECUADO DE ESTA MATERIA EN FORMA HIBRIDA (PRESENCIAL Y VIRTUAL A DISTANCIA).
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arturopicones@ciencias. unam.mx y ceoliver@ciencias.unam.mx
OBJETIVOS:
Al terminar el curso, los alumnos deberán ser capaces de:
1. Identificar fenómenos físicos básicos subyacentes a la fenología biológica discutida en los contenidos del temario.
2. Encontrarse familiarizados 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 aproximación conceptual al estudio y análisis de los Fenómenos y Sistemas Biológicos.
II. Modelos Matemáticos en Física y Biología. Conceptualización y Aplicaciones.
Deducción del Método de Regresión Lineal: Un ejercicio de cuantificación y análisis matemático de extensa aplicación en Biología.
III. Bioenergética: Principios de Termodinámica para Sistemas Biológicos.
Principios de Termodinámica Clásica y su extensión a Sistemas Abiertos.
Conceptos y Funciones Termodinámicas Fundamentales:
Energía, Calor, Trabajo, Temperatura, Funciones de Estado: Energía Interna, Entropía
Las Leyes de la Termodinámica
Procesos Termodinámicos a Presión y Temperatura Constantes.
Energía Libre de Gibbs en Sistemas Biológicos.
Bioenergética y Mecánica Molecular de la ATP-Sintetasa (FoF1-ATPasa).
Análisis Energético y Biología Cuántica de la Fotosíntesis.
IV. Bioelectricidad.
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
Equilibrio Electroquímico: Ecuaciones de Nernst y Goldman
Propiedades Eléctricas Lineales/Pasivas de Membrana
Teoría Iónica de la Excitabilidad Celular.
Biología Molecular de Proteínas Formadoras de Canales Iónicos
Modelación Matemática en la Fenomenología Bioeléctrica.
EVALUACION DE LOS ALUMNOS PARTICIPANTES
BIBLIOGRAFIA BASICA
Ackerman E., Ellis L.B.M. and Williams L.E. 1979. Biophysical Science (2° Ed). Prentice Hall, NY.
Alberts B, Johnson A, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, and Walter P. 2015. Molecular Biology of the Cell. Garland Science. 6th Ed. *
Borgethon P. 1998. Physical Basis of Biochemistry: Foundations of molecular biophysics. Springer Verlag.
Bogdanov K. 2000. Biology in Physics. Academic Press, San Diego.
Cambell G.S. and Norman, J.M. 1998. Environmental Biophysics Springer Verlag.
Cao, et al. 2020. Quantum Biology Revisited. Science Advances. 6(14): doi: 10.1126/sciadv.aaz4888.
Coterril Rodney M.J. 2003. Biophysics. John Wiley &Sons Ltd., England.
Halliday D, Resnick R, and Walker J. 2008. Fundamentals of Physics. John Willey & Sons Inc. 8th Ed. *
Nobel PS. 2009. Physicochemical Plant Physiology. Elsevier Inc. 4th Ed.
Purves D, Augustine GJ, Fitzpatric D, Hall WC, LaMantia A-S, Mooney RD, Platt, Ml and White LE. 2017. Neuroscience. Sinauer Associates. 6th Ed.
Stevens CF. 1995. The Six Core Theories of Modern Physics. Massachusetts Institute of Technology.
Schrödinger, E. What is Life? 1949. Cambridge University Press. 16th Printing (2006 Edition)
(*): Textos de referencia fundamental, donde se desarrollan todos los conceptos comprendidos en este Curso de Biofísica. Se recomienda su consulta continua.
Se incluirá además la revisión crítica de artículos de investigación básica y la proyección de videos en cada tema del curso.