DATOS IDENTIFICATIVOS 2020_21
Asignatura (*) BIOFÍSICA Código 17254012
Titulación
Grado en Ingeniería Biomédica (2017)
 Ciclo 1º
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Formación básica Segundo 2Q
Lengua de impartición
Català
Departamento Bioquímica y Biotecnología
Coordinador/a
RODRÍGUEZ GALLEGO, ESTHER
 Correo-e gerard.pujadas@urv.cat
enric.olle@urv.cat
esther.rodriguez@urv.cat
Profesores/as
PUJADAS ANGUIANO, GERARD
OLLE CORBELLA, ENRIC
RODRÍGUEZ GALLEGO, ESTHER
Web http://moodle.urv.net/moodle/
Descripción general e información relevante <div>La docencia de teoría y problemas se hará de manera mixta (presencial ya distancia, simultáneamente) en horario programado, es decir, los estudiantes se dividirán en dos grupos: un grupo seguirá la clase en el aula (presencial) al mismo tiempo que el otro grupo sigue la clase a distancia (online). Ambos grupos alternarán los modos presencial y online en días establecidos. La organización concreta se especificará en el espacio Moodle de la asignatura en función de la situación de emergencia sanitaria. <br /></div><div><br /></div><div> DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA: Que el alumno adquiera los conocimientos esenciales sobre las bases de fenomenología biológica a partir de los principios de la física. Analizar los procesos biológicos como combinación de flujos y fuerzas conjugados; y la bioenergética asociada a estos procesos. </div>

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 CE8 Capacidad para entender los principios biológicos y de funcionamiento del cuerpo humano en condiciones de salud y enfermedad, a fin de poder analizar y diseñar soluciones tecnológicas aplicadas en el ámbito de la salud y de la biomedicina
Tipo B Código Competencias Transversales
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 CE8 Aplica métodos deterministas y estocásticos en el estudio de la evolución de los sistemas biológicos
Describe las estrategias de gestión de la energía que poseen los sistemas biológicos
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

Contenidos
tema Subtema
I PROCESOS
1 Bases físicas del mundo bioquímico. La lógica molecular y características fundamentales de la materia viva. Producción y consumo de energía en los sistemas biológicos. Estado estacionario de los sistemas biológicos. Flujo de la información biológica.
2 Principios de la termodinámica en sistemas biológicos. Energía, calor, trabajo. Primera ley. Entropía y materia viva. Energía libre y concentración. Potencial químico. Compuestos fosfato de alto nivel energético.
3 Transporte a través de membranas. Modelo de mosaico fluído. Significación de los movimientos moleculares en la membrana. Difusión y movimiento browniano. Ley de Fick. Mecanismos generales de transporte a través de membrana. Modelo termodinámico de la bomba de sodio.
4 Transducción de energía a nivel de membranas. Translocación de protones y fuerza protomotriz en cadenas de transporte de electrones. Modelo quimiosmótico. Acoplamiento entre las cadenas transportadoras de electrones y la síntesis de ATP. Ejemplos de procesos asociados con la fuerza protomotriz.
5 Captación de energía luminosa. Excitación de moléculas por acción de la luz. Pigmentos y fotosistemas. Transporte de electrones en sistemas fotosintéticos. Fotofosforilación.
6 El ojo como instrumento óptico. Estructura general, bastones y conos. Bases moleculares de la visión. Absorción y emisión de la luz. Otras aplicaciones del sistema rodopsina.
7 Potencial de membrana. Membranas excitables. Potencial de acción. Conducción del impulso nervioso. Canales iónicos en membranas de células nerviosas. Transmisión sináptica.
8 Contracción muscular. El músculo y su diversidad. Organización del músculo esquelético. Proteínas contráctiles del músculo. Mecanismo y regulación de la contracción muscular. Energética de la contracción muscular.
9 Citoesqueleto, cilios y flagelos. Sistemas motrices dependientes de la actina. Sistemas de microtúbulos. Movimiento de los cilios y flagelos. Transporte intracelular. Motilidad bacteriana.
II VARIACIONES TEMPORALES
10 Generalización del segundo principio en sistemas abiertos. Función de disipación. Ecuaciones fenomenológicas. Teorema de mínima producción de entropía. Estabilidad de los estados estacionarios. Procesos lejos del equilibrio.
11 Análisis determinista de sistemas. Procesos cinéticos considerados como sistemas de ecuaciones diferenciales. Soluciones estacionarias. Modelo de Lotka-Volterra. Dinámica de sistemas. Estabilidad estructural y bifurcaciones.
12 Oscilaciones biológicas. Autoorganización a nivel temporal en los seres vivos. Comportamientos periódicos en sistemas biológicos. Ritmos. Oscilaciones de la glicólisis. Ritmos de actividad enzimática. Caos.
13 Análisis estocástico de sistemas. Dinámica de un sistema a través de un tratamiento estocastico. Cadenas de Markov. Simulación de procesos estocásticos. Método de Montecarlo.
14 Evolución, un proceso irreversible. Evolución prebiótica. Modelización de un proceso de selección y evolución. Hiperciclos. tRNA como fósiles de evolución prebiótica. Hipótesis RNY.
15 Flujos y fuerzas en la evolución molecular. Velocidad de evolución. Matrices estocasticas de evolución de proteïnas y de genes. Distancias genómicas. Modelos de evolución molecular.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
 Horas fuera de clase
 (**) Horas totales
Actividades introductorias
1 0 1
Sesión magistral
CE8
 38 45 83
Seminarios
CE8
 15 45 60
Atención personalizada
0 0 0
 
Pruebas mixtas
CE8
 6 0 6
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Presentación genèéica de la asignatura.
Sesión magistral Exposición teórica de los bloques temáticos en el aula, los cuales se imparten durante un quatrimestre.
Seminarios Exposición teórica de los bloques temáticos en el aula, los cuales se imparten durante un quatrimestre.
Atención personalizada Resolución de las cuestiones que los alumnos planteen sobre el contenido y/o desarrollo de la asignatura.

Atención personalizada
descripción

A causa de la emergencia sanitaria, la atención al estudiante se podrá realizar mediante reuniones online, en horarios concertados previamente por correo electrónico.


Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Pruebas mixtas
CE8
 Evaluación continua:
Media de tres exámenes parciales. 		100%
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Los exámenes se realizarán de forma presencial. A causa de la emergencia sanitaria, en caso de confinamiento o de restricciones en la movilidad, las actividades evaluativas, incluidos los exámenes, se realizarían online en les fechas previstas. En el espacio del Campus Virtual de cada asignatura podréis consultar la información actualizada.

La evaluación es continuada. Para aprobar la asignatura la nota final mínima deber ser de 5 sobre 10. Los exámenes parciales computarán en la media final si la nota es mayor o igual a 4. En caso contrario, las partes suspendidas deberán recuperarse en segunda convocatoria.

Durant les proves d'avaluació, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista.

La realització demostrativament fraudulenta d'alguna activitat avaluativa d'alguna assignatura tant en suport material com virtual i electrònic comporta a l'estudiant la nota de suspens d'aquesta activitat avaluativa. Amb independència d'això, davant la gravetat dels fets, el centre pot proposar la iniciació d'un expedient disciplinari, que serà incoat mitjançant resolució del rector o rectora.

Fuentes de información

Básica

Biophysics textbook online (http://www.biophysics.org/biophys/society/btol/).

Blumenfeld, L.A., Tikhonov, A. (1994) Biophysical thermodynamics of intracellular processes. Spring.Verlag. New York.

Córdoba, C.V., González, M.E.L. (1992) Biofísica. Sintesis. Madrid.

Criado, M., Casas, J. (1997) Termodinámica química y de los procesos irreversibles. Addison-Wesley Iberoamericana. Madrid.

Darwin, CH. (1982) L'origen de les espècies. Edicions 62. Barcelona.

Goldbeter, A. (1996) Biochemical oscillations and cellular rhythms. Cambridge University Press. Cambridge.

Jou, D. (1985) Introducció a la termodinàmica de processos biològics. Institut d'Estudis Catalans. Barcelona.

Hoppe, W. (1983) Biophysics. Springer Verlag. Berlin.

Laskowski, W., Pohlit, W. (1976) Biofísica. Omega. Barcelona.

Montero, F., Morá, F.(1992) Biofísica. Eudema Universidad. Madrid.

Montero, F., Sanz, J.C., Andrade, M.A. (1993) Evolución prebiótica. Eudema. Madrid.

Nelson, P. (2005) Física Biológica. Reverté. Barcelona.

Oparin, A.I. (1968) El origen de la vida. Grijalbo S.A. Mexico.

Prigogine, I. (1983) Introducción a la termodinámica de procesos biológicos. Alianza Editorial. Madrid.

Schrödinger, E. Qué es la vida?. (1992) Tusquets Editores. Barcelona.
Complementaria

Recomendaciones
(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.