Biología (plan 1997) 2023-1

Los objetivos de la materia son:

· Introducir al estudiante a los conceptos y teorías básicas sobre: electromagnetismo, óptica, el comportamiento y la estructura de la materia, poniendo énfasis en los aspectos más cercanos y básicos para las ciencias biológicas como por ejemplo: el potencial de membrana y el potencial de acción en el caso del electromagnetismo.

· Desarrollar la capacidad de entender el funcionamiento físico del instrumental básico que se utiliza en las ciencias biológicas, como por ejemplo: el microscopio.

· Formar una cultura científica en el estudiante.

La metodología de la enseñanza será de un curso teórico-práctico; en la parte teórica predominará los aspectos conceptuales más que la parte de cálculo y ejercicios, en la parte práctica se realizaran 8 o 9 prácticas a reportar y otros experimentos (sin reporte) a lo largo del curso.

La evaluación constará de: 4 exámenes, los reportes de las prácticas, una exposición y resúmenes o ensayos que se dejarán a lo largo del curso con los siguientes porcentajes:

Exámenes (4) 40%

Prácticas (8 - 9) 40%

Exposición 10%

Resúmenes 10%

La bibliografía básica será: Hewitt, P. (2004). Física Conceptual. México: Pearson Education.

Temario:

I. Introducción

Conceptos básicos de la Física, en especial los de fuerza y las fuerzas fundamentales, energía y trabajo, y su conservación.

II. Electricidad Y Magnetismo

II.1. El concepto de carga eléctrica y de su polaridad.

II.2. El concepto de campo eléctrico y del potencial eléctrico.

II.3. Propiedades eléctricas de la materia, los conductores, los dieléctricos y sus propiedades básicas.

II.4. La corriente eléctrica y sus propiedades. El concepto de resistencia y ley de Ohm.

II.5. Principios básicos de los circuitos eléctricos de corriente continúa.

II.6. El concepto de magnetismo.

II.7. El fenómeno de inducción electromagnética. La interrelación entre electricidad y magnetismo. Aplicaciones de la inducción.

II.8. La electrofisiología. Conceptos básicos de la transmisión neuronal. El potencial de acción. Modelos sustentados en circuitos eléctricos. Descripción funcional de los principales instrumentos utilizados en la electrofisiología.

III. ÓPTICA

III.1. La luz, sus propiedades básicas, transmisión, velocidad.

III.2. Los fenómenos de reflexión y refracción de la luz.

III.3. Óptica física. Difracción e interferencia.

III.4. Principios básicos de la óptica geométrica. Espejos y lentes. Distancia focal y abertura.

III.5. El microscopio como instrumento óptico. Descripción óptica del instrumento. Aberraciones: su corrección. Diversas formas de la microscopía: contraste de fases, campo obscuro y claro, etc. Fundamentos ópticos de las técnicas de manejo del microscopio y de las limitaciones del instrumento.

III.6. Introducción a los fenómenos ondulatorios y a las ondas electromagnéticas, el espectro electromagnético.

IV. LA TEORÍA ATÓMICA DE LA MATERIA

IV.1. Modelos atómicos. La teoría atómica de Dalton. Modelo atómico de Thomson, Átomo de Rutherford, Teórica atómica de Bohr.

IV.2. La tabla periódica, el concepto de peso atómico y el problema de la congruencia de éstos.

IV.3. El concepto de molécula y peso molecular, el número de Avogadro.

IV.4. La valencia. Los enlaces químicos. Fundamentos de la química microscópica. Las moléculas y sus propiedades.

IV.5. El comportamiento de los gases. Las ideas en torno a la teoría cinética de los gases.

IV.6. La espectroscopia óptica. El espectro óptico. Fuentes continuas y discretas. Identificación de los elementos por sus espectros. El espectro del hidrógeno. Introducción a las ideas cuánticas y a los fenómenos de interacción de la radiación con la materia.

IV.7. Las descargas en gases enrarecidos, la electrólisis.

IV.8. La teoría atómica de la radiación. El núcleo atómico, el concepto de isótopo. La radiación y sus propiedades. Efectos biológicos de la radiación y protección radiológica.

IV.12. Introducción a la biofísica molecular. Fundamentos moleculares de la vida. Los métodos e instrumentos físicos de la Biología molecular.

IV.13. La fotosíntesis y la visión analizadas desde la física cuántica. Los fenómenos biológicos desde la perspectiva de la física.

V. EL UNIVERSO Y LA VIDA

V.1. La visión moderna de la estructura del universo. Estrellas, planetas y galaxias. La estructura del universo. La teoría del "Big Bang". Física de las estrellas. Formación de los sistemas planetarios y evolución de los planetas. El origen de la vida. Las posibilidades de la universalidad del fenómeno de la vida.

V.2. El debate científico de las grandes incógnitas de la física y la biología.