DADES IDENTIFICATIVES 2019_20
Assignatura (*) BIOFÍSICA Codi 17254012
Ensenyament
Grau d'Enginyeria Biomèdica (2017)
 Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Formació bàsica Segon Jul., Set.
Llengua d'impartició
Català
Departament Bioquímica i Biotecnologia
Coordinador/a
RODRÍGUEZ GALLEGO, ESTHER
 Adreça electrònica gerard.pujadas@urv.cat
enric.olle@urv.cat
esther.rodriguez@urv.cat
Professors/es
PUJADAS ANGUIANO, GERARD
OLLE CORBELLA, ENRIC
RODRÍGUEZ GALLEGO, ESTHER
Web http://moodle.urv.net/moodle/
Descripció general i informació rellevant Que l’alumne adquireixi els coneixements essencials sobre les bases de fenomenologia biològica a partir dels principis de la física. Analitzar els processos biològics com a combinació de fluxos i forces conjugats; i la bioenergètica associada en aquests processos.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 CE8 Capacitat per entendre els principis biològics i de funcionament del cos humà en condicions de salut i malaltia, a fi de poder analitzar i dissenyar solucions tecnològiques aplicades en l'àmbit de la salut i de la biomedicina
Tipus B Codi Competències Transversals
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 CE8 Aplica mètodes deterministes i estocàstics en l'estudi de l'evolució dels sistemes biològics
Descriu les estratègies de gestió de l'energia que posseeixen els sistemes biològics
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
I PROCESSOS
1 Bases físiques del món bioquímic. La lògica molecular i característiques fonamentals de la matèria viva. Producció i consum d'energia en els sistemes biològics. Estat estacionari dels sistemes biològics. Flux de la informació biològica.
2 Principis de la termodinàmica en sistemes biològics. Energia, calor, treball. Primera llei. Entropia i matèria viva. Energia lliure i concentració. Potencial químic. Compostos fosfat d'alt nivell energètic.
3 Transport a través de membranes. Model de mosaic fluid. Significació dels moviments moleculars en la membrana. Difusió i moviment brownià. Llei de Fick. Mecanismes generals de transport a través de membrana. Model termodinàmic de la bomba de sodi.
4 Transducció d'energia a nivell de membranes. Translocació de protons i força protomotriu en cadenes de transport d'electrons. Model quimiosmòtic. Acoblament entre les cadenes transportadores d'electrons i la síntesi d'ATP. Exemples de processos associats amb la força protomotriu.
5 Captació d'energia lluminosa. Excitació de molècules per acció de la llum. Pigments i fotosistemes. Transport d'electrons en sistemes fotosintètics. Fotofosforilació.
6 L'ull com a instrument òptic. Estructura general, bastons i cons. Bases moleculars de la visió. Absorció i emissió de la llum. Altres aplicacions del sistema rodopsina.
7 Potencial de membrana. Membranes excitables. Potencial d'acció. Conducció de l'impuls nerviós. Canals iònics en membranes de cèl•lules nervioses. Transmissió sinàptica.
8 Contracció muscular. El muscle i la seva diversitat. Organització del múscul esquelètic. Proteïnes contractils del múscul. Mecanisme i regulació de la contracció muscular. Energètica de la contracció muscular.
9 Citoesquelet, cilis i flagels. Sistemes motrius dependents de l'actina. Sistemes de microtúbuls. Moviment dels cilis i flagels. Transport intracel.lular. Motilitat bacteriana.
II VARIACIONS TEMPORALS
10 Generalització del segon principi en sistemes oberts. Funció de dissipació. Equacions fenomenològiques. Teorema de mínima producció d'entropia. Estabilitat dels estats estacionaris. Processos lluny de l'equilibri.
11 Anàlisi determinista de sistemes. Processos cinètics considerats com sistemes d'equacions diferencials. Solucions estacionaries. Model de Lotka-Volterra. Dinàmica de sistemes. Estabilitat estructural i bifurcacions.
12 Oscil.lacions biològiques. Autoorganització a nivell temporal en els éssers vius. Comportaments periòdics en sistemes biològics. Ritmes. Oscil•lacions de la glicòlisi. Ritmes d'activitat enzimàtica. Caos.
13 Anàlisi estocàstic de sistemes. Dinàmica d'un sistema a través d'un tractament estocàstic. Cadenes de Markov. Simulació de processos estocàstics. Mètode de Montecarlo.
14 Evolució, un procés irreversible. Evolució prebiòtica. Modelització d'un procés de selecció i evolució. Hipercicles. tRNA com a fòssils d'evolució prebiòtica. Hipòtesi RNY.
15 Fluxos i forces en l'evolució molecular. Velocitat d'evolució. Matrius estocàstiques d'evolució de proteïnes i de gens. Distàncies genòmiques. Models d'evolució molecular.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
 Hores fora de classe
 (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
CE8
 38 45 83
Seminaris
CE8
 15 45 60
Atenció personalitzada
0 0 0
 
Proves mixtes
CE8
 6 0 6
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentació genèrica de l' assignatura.
Sessió Magistral Exposició teòrica dels blocs temàtics a l’aula, els quals s'imparteixen durant un quatrimestre.
Seminaris Exposició teòrica dels blocs temàtics a l’aula, els quals s'imparteixen durant un quatrimestre.
Atenció personalitzada Resolució de les qüestions que els alumnes plantegin sobre el contingut i/o desenvolupament de l'assignatura.

Atenció personalitzada
Descripció
Presencial: Dijous de 10-11 h. Virtual: Correu electrònic.

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Proves mixtes
CE8
 Avaluació continuada:
Mitjana de tres exàmens parcials. 		100%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Examen global de l'assignatura en la 2ª convocatòria.

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.

Fonts d'informació

Bàsica

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.
Complementària

Recomanacions
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent