Guía docente de Física de los Procesos Biológicos (2001112)

Se recomienda haber cursado Matemáticas y Física en Bachillerato.

• La relación entre la Física y la Biología
• Fuerza, trabajo y energía
• Mecánica de fluidos
• Difusión y ósmosis
• Campo eléctrico y corriente eléctrica
• Ondas sonoras. Sonido y audición
• Radiación electromagnética y radiactividad. Aplicaciones en Biología

Proporcionar el desarrollo de conceptos y leyes físicas básicas para su posterior aplicación a fenómenos de interés en Biología:

• A partir de los conceptos de momento de una fuerza y centro de gravedad, aprender cómo funcionan las palancas que existen en las articulaciones más importantes del cuerpo de los animales superiores
• Entender el significado de las leyes de conservación de la energía y su importancia en Biología
• Entender las propiedades físicas de los fluidos, las características de la superficie de un líquido en contacto con sólidos o gases, los procesos de transporte de moléculas en medios fluidos y su aplicación a la circulación sanguínea, el ascenso de la savia en las plantas y el transporte de gases y nutrientes a través de los capilares sanguíneos
• Estudiar los conceptos básicos de electricidad necesarios para comprender el transporte de iones a través de la membrana celular
• Conocer las bases físicas de la audición y la visión
• Estudiar las radiaciones de alta energía que se utilizan en muchas aplicaciones biológicas y biomédicas

INTRODUCCIÓN

• TEMA 1:La relación entre la Física y la Biología. Patrones de medida y sistemas de unidades. Análisis dimensional. Tamaño, forma y vida. Leyes de escala. Vectores

FUERZA Y ESTABILIDAD. TRABAJO Y ENERGÍA

• TEMA 2:Leyes de Newton. Fuerzas fundamentales y fuerzas derivadas. Momento de una fuerza. Centro de gravedad. Equilibrio. Fuerzas en músculos y articulaciones
• TEMA 3:Trabajo realizado por una fuerza. Energía cinética y potencial. Conservación de la energía. Potencia. Rendimiento. Velocidad metabólica. Elasticidad. Energética muscular

MECÁNICA DE FLUIDOS

• TEMA 4:Hidrostática: Densidad y presión. Presión hidrostática. Principio de Arquímedes. Ejemplos biológicos de la hidrostática
• TEMA 5:Hidrodinámica de fluidos ideales: Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Ejemplos biológicos.
• TEMA 6:Hidrodinámica de fluidos reales: Viscosidad. Ley de Poiseuille. Circulación sanguínea. Ley de Stokes. Sedimentación
• TEMA 7:Fenómenos superficiales: Tensión superficial. Ley de Laplace. Ángulo de contacto y capilaridad. Ejemplos biológicos

DIFUSIÓN Y ÓSMOSIS

• TEMA 8:Flujo. Leyes de Fick. Distancia cuadrática media. Ósmosis. Presión osmótica. Intercambio transcapilar de sustancias

CAMPO ELÉCTRICO Y CORRIENTE ELÉCTRICA

• TEMA 9:Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Potencial eléctrico. Dipolos eléctricos. Condensadores. Intensidad de corriente. Resistencia. Ley de Ohm. Propiedades eléctricas de las membranas. Transporte de iones a través de las membranas. El potencial de acción. Conducción nerviosa

ONDAS SONORAS. SONIDO Y AUDICIÓN

• TEMA 10:Características de las ondas. Ondas sonoras. Velocidad del sonido. Ondas estacionarias. El sonido y su percepción por los seres vivos

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA Y RADIACTIVIDAD

• TEMA 11:Naturaleza de la luz. Espectro electromagnético. Reflexión y refracción. Ley de Snell. Lentes. Ejes y planos principales. Puntos focales y nodales. El ojo como sistema óptico. Fundamento de los instrumentos ópticos. Nociones sobre radiaciones. Desintegración radiactiva. Semivida. Interacción de las radiaciones con la materia. Efectos biológicos. Utilización de isótopos radiactivos en Biología

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Se realizarán 5 sesiones de prácticas que consistirán en el aprendizaje de teoría de incertidumbres y la realización de prácticas de laboratorio entre las siguientes:

1. Medidas de precisión
2. Equilibrio estático. Momentos
3. Leyes de Newton
4. Medida de constantes elásticas
5. Determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes
6. Determinación de la densidad de líquidos por el principio de Arquímedes
7. Medida de la viscosidad por el método de Stokes
8. Medida de la tensión superficial
9. Manejo del polímetro. Ley de Ohm
10. Estudio experimental del péndulo. Medida de la aceleración de la gravedad

El estudiante recibirá, al inicio del curso, información sobre las Normas de Seguridad y del correcto desarrollo de las prácticas. El documento estará disponible en la plataforma PRADO de la asignatura. Este documento es de obligada lectura y aplicación durante el desarrollo de las prácticas, el no cumplimiento del mismo por parte del estudiante exime de cualquier responsabilidad al profesor/a que imparte las prácticas y al departamento donde se desarrollen las mismas.

• "Física de los procesos biológicos", F. Cussó, C. López y R. Villar. Ed Ariel, S.A.
• "Física para ciencias de la vida", M. Ortuño. Ed Tébar Flores
• "Física para las ciencias de la vida", A.H. Cromer. Ed Reverté, S.A.
• "Física para ciencias de la vida", D. Jou, J.E. Llebot y C. Pérez. Ed McGraw-Hill
• "Física", J.W. Kane y M.M. Sternheim. Ed Reverté, S.A.
• "Biofísica y Física Médica: Problemas y Ejercicios resueltos", Á. Mozo Villarías. Ed Universidad de Lérida

• "Física", P.A. Tipler y G. Mosca. Ed Reverté
• "Física", R.A. Serway y J.W. Jewett. Ed Thomson
• "Física Universitaria", Sears, Zemansky, Young y Freedman. Ed Addison-Wesley-Pearson
• "Física para las ciencias e ingeniería (vols. 1 y 2)", D.G. Giancoli. Ed Prentice Hall
• "¿Qué es la vida?" E. Schrödinger. Ed Tusquets (Colección "Metatemas")
• "El azar y la necesidad", J. Monod. Ed Tusquets

• https://es.khanacademy.org/science/physics

• MD01. Lección magistral/expositiva 
• MD03. Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
• MD04. Prácticas de laboratorio y/o clínicas y/o talleres de habilidades 
• MD11. Realización de trabajos individuales 

La evaluación en la convocatoria ordinaria se realizará a partir de dos pruebas escritas basadas en la resolución de cuestiones y problemas que abarquen el programa impartido hasta la fecha, más la calificación obtenida en las prácticas de laboratorio. La calificación final en evaluación continua y convocatoria ordinaria responderá al siguiente baremo:

• Primera prueba escrita: 35-40%
• Segunda prueba escrita (coincidente con el examen de la convocatoria ordinaria): 40-45%
• Resultados obtenidos de la realización de las actividades de laboratorio: 20% . En relación a las prácticas se evaluará la destreza técnica desarrollada y las competencias adquiridas mediante la realización de un examen práctico y/o evaluación de los informes de prácticas. Es requisito indispensable tener las prácticas de la asignatura aprobadas (nota mayor o igual a 5 sobre 10) para poder aprobar la asignatura, siendo obligatorio realizar todas las prácticas y aprobar los informes correspondientes y/o el examen de prácticas.

La asignatura se considerará aprobada en evaluación continua cuando la calificación final sea de 5 puntos (sobre 10) en base al baremo anterior.

La convocatoria extraordinaria consistirá en un examen teórico de conocimientos y resolución de problemas (80%) y un examen de prácticas de laboratorio (20%) siendo indispensable aprobar cada examen para superar la asignatura. Este examen práctico se realizará el mismo día pero en diferente turno que la prueba escrita de la convocatoria extraordinaria. La asignatura se considerará aprobada en evaluación extraordinaria cuando la calificación final sea de 5 puntos (sobre 10) en base al baremo anterior.

De acuerdo con la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR, se contempla la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por algunos de los motivos recogidos en el Artículo 8. Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad, o más tarde si hay causa sobrevenida, lo solicitará a través de la sede electrónica, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

El alumnado que se acoja a esta modalidad de evaluación, realizará un examen teórico de conocimientos y resolución de problemas (80%) y un examen de prácticas de laboratorio (20%) siendo indispensable aprobar cada examen para superar la asignatura. Este examen práctico se realizará el mismo día pero en diferente turno que la prueba escrita de la convocatoria única final. La asignatura se considerará aprobada en evaluación única final cuando la calificación final sea de 5 puntos (sobre 10) en base al baremo anterior.

Evaluación por incidencias (válido para las convocatorias ordinaria, única final y extraordinaria): Podrán solicitar evaluación por incidencias, los estudiantes que no puedan concurrir a las pruebas finales de evaluación o a las programadas en la Guía Docente con fecha oficial, por alguna de las circunstancias recogidas en el artículo 9 de la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada, siguiendo el procedimiento indicado en dicha normativa.

• Se recomienda encarecidamente que no se usen los teléfonos móviles durante las clases de teoría, problemas y prácticas.
• Alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE). Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al alumnado con NEAE, conforme al Artículo 11 de la Normativa de Evaluación y de Calificación de estudiantes de la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR no 112, de 9 de noviembre de 2016.
• Inclusión y Diversidad de la UGR. En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales. Información de interés para alumnado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).
• En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido0

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).