Introducción a la biofísica
Hoja de materia:
DATOS GENERALES:
| Descripción: | Este curso tiene como objetivo dar una introducción a la materia de biofísica. Dirigido a estudiantes de física de 2-3 año o a estudiantes de biología interesados en conocer los fundamentos teóricos y matemáticos de la física de la célula y membrana celular. Repasaremos principios de la física fundamental que son aplicados a problemas actuales de la biofísica y aprenderemos aspectos básicos de la biología celular |
| Seriación y Correlación: | Subsecuentes: Termodinámica |
| Consecuentes: | |
| Objetivo: | |
| Objetivos específicos: | |
| Horas totales del curso: | (72+24) horas presenciales + (56) horas de autoestudio= 152 hrs. |
| Créditos: | 9 Créditos |
| Líneas de investigación: | |
| Autores o Revisores: | |
| Fecha de actualización por academia: | |
| Sinopsis de la revisión y/o actualización: |
REVISIONES Y ACTUALIZACIONES:
PERFIL DESEABLE DEL DOCENTE:
| Disciplina profesional: | Doctorado en Ciencias |
| Experiencia docente: | Experiencia profesional docente mínima de dos años |
ÍNDICE TEMÁTICO:
| TEMA: | |
| La célula | La diversidad de la célula. Las moléculas de la célula. El trabajo en la célula. La célula y sus partes. Fundamentos químicos de la célula. La arquitectura de la célula. Termodinámica de la célula. |
| La física de la célula | Modelos físicos en la biología. Modelos cuantitativos y modelos |
| ideales. Escalas espaciales y temporales | |
| Equilibrio mecánico y químico en la célula | Energía y vida de la célula, Fuerzas térmicas y deterministas en la célula. Sistemas biológicos como minimizadores de energía. Modelos en equilibrio y fuera de equilibrio. Configuraciones energéticas. Estructuras y energía libre |
| Termodinámica celular | Las herramientas de la mecánica estadística. La distribución de Boltzmann. Energía promedio de un gas ideal. Energía libre de diluciones ideales. Presión osmótica y el resorte entrópico. Ley de masa y acción. Aplicaciones del cálculo de equilibrio |
| Estados de dos sistemas | De canales iónicos a sistemas cooperativos. Macromoléculas con estados múltiples. Variables de estado que describen un enlace. La distribución de Gibbs. Enlaces simples. Estudio de la hemoglobina como un caso de cooperativismo |
| La estructura de macromoléculas y caminos azarosos | Descripción determinista vs estadística. Como describir un polímero. ¿Qué tan grande es un genoma? La geografía de cromosomas. El DNA. Mecánica de moléculas simples. Proteínas y camino azaroso. Moléculas hidrofobicas |
| Electrostática de soluciones | La física del agua. La carga de proteínas y DNA. La noción de apantallado. La ecuación de Poisson-Boltzmann. Virus y esferas cargadas. |
BIBLIOGRAFIA
| Principal: | R. Phillips. J. Kondev. J. Theriot , “Physical biology of cell”, Garland science 2009.P. Nelson, “Biological Physics. Energy, Information, Life”, Freeman, 2009.Lodish, Berk, Kaiser, Krieger, Scott, Bretscher, Ploegh, Matsudaira, “Molecular cell Biology”, Freeman, 2007 |
| Enlaces digitales: | |
| Complementaria: |
PLANEACIÓN EDUCACIONAL:
| Competencias generales: | Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.Capacidad de comunicación oral y escrita.Habilidades en el uso de las tecnologías de la información y de la comunicación.Capacidad de investigación.Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente.Habilidades para buscar, procesar y analizar información procedente de fuentes diversas. Capacidad crítica y autocrítica.Capacidad para actuar en nuevas situaciones.Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas. 11. Habilidad para trabajar en forma autónoma. 12. Compromiso ético. |
| Competencias específicas: | Plantear analizar y resolver problemas físicos y de la biología celular mediante la utilización de métodos analíticos.Identificar los elementos esenciales de una situación compleja, realizar las aproximaciones necesarias y construir modelos simplificados que la describan para comprender su comportamiento en otras condiciones.Construir y desarrollar argumentaciones validas, identificando hipótesis y conclusiones. | MAPA CURRICULAR 188Demostrar una comprensión profunda de los conceptos fundamentales y principios de la física y biología clásica.Desarrollar una percepción clara de que situaciones aparentemente diversas muestran analogías que permiten la utilización de soluciones conocidas a problemas nuevos.Actuar con responsabilidad y ética profesional, manifestando conciencia social de solidaridad, justicia y respeto por el medio ambiente.Demostrar hábitos de trabajo necesario para el desarrollo de la profesión tales como el trabajo en equipo, el rigor científico, el autoaprendizaje y la persistencia.Buscar, interpretar y utilizar literatura científica.Comunicar conceptos y resultados científicos en lenguaje oral y escrito ante sus pares, y en situaciones de enseñanza y divulgación.Demostrar disposición para enfrentar nuevos problemas en otros campos, utilizando sus habilidades específicas.Plantear, analizar, y resolver problemas de la física aplicada a la célula mediante la utilización de métodos analíticos.Demostrar una comprensión profunda de los conceptos de la biología celular. |
CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO:
| CONOCIMIENTO: | HABILIDADES: | VALORES: |
| . |
ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS:
| Estrategias de enseñanza: | Estrategias de aprendizaje: |
PROPUESTA DE CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
| Criterio de evaluación: | Porcentaje: |
| Exámenes parciales Tareas Exposiciones Participación en clase Asistencia Proyecto |