Competencias específicas:

- Describir a nivel molecular el modo en que los seres vivos extraen, transforman y utilizan la

energía de su entorno

- Comprender las bases estructurales y termodinámicas del transporte a través de membranas y de los

potenciales eléctricos



Descripción del contenido:

Termodinámica reversible y su aplicación en Biología. Técnicas calorimétricas. Termodinámica de los procesos irreversibles. Propiedades de las membranas biológicas. Difusión: Aspectos termodinámicos y cinéticos. Métodos de estudio. Transporte mediado. Transportadores. Fenómenos Bioeléctricos. Impulso nervioso. Canales iónicos. Recepción sensorial. Membranas transductoras de energía. Transducción biológica de la energía: Fosforilación oxidativa y Fotosíntesis. Motores moleculares



El objetivo principal es familiarizar al alumno con la base conceptual y teórica de la biofísica aplicada a problemas biológicos, como complemento se describen las estructuras de macromoléculas implicadas en estos procesos: transportadores, canales iónicos etc. Una aproximación práctica y cuantitativa se consigue mediante la resolución de problemas y prácticas de simulación en ordenador

Termodinámica y su aplicación en Biología Equilibrios químicos y físicos en Bioquímica. Técnicas calorimétricas. Flujos y fuerzas impulsoras. Teorema de Onsanger

Fenómenos de Transporte a través de membranas Propiedades biofísicas de las membranas. Tipos de transporte: Termodinámica y cinética del transporte. Métodos de estudio. Ejemplos de transportadores: Correlación estructura/función.

Fenómenos Bioeléctricos Propiedades eléctricas de las membranas. Métodos de estudio. Impulso nervioso. Generación y transmisión del impulso nervioso. Modelo de Hodgkin y Huxley. Teoría del cable. Canales iónicos. Sinapsis y transmisión neuromuscular. Recepción sensorial.

Transducción biológica de la energía Membranas transductoras de energía. Fosforilación oxidativa. La cadena respiratoria: Estructura de los complejos y de la ATP sintasa. Fotosíntesis y fotofosforilación. Complejos antena y centros de reacción.

Motores moleculares Sistema actina/miosina. Otros sistemas. Motores rotatorios.

En las clases magistrales (M) se explicarán los contenidos del temario. En las prácticas de aula (GA) se resolverán ejercicios y problemas relacionados con los conceptos explicados en las clases magistrales tanto cualitativa como cuantitativamente.

Las clases prácticas de ordenador consistirán en sesiones que permitirán profundizar en los siguientes temas:

1) Potenciales de reposo.

2) Potencial de acción.

3) Experimentos con voltaje prefijado "voltage clamp".

4) Propiedades de la comunicación neuronal.

5) Potenciales en la sinapsis.

Para ello se empleará el software Neurons in Action v.2

Una vez completadas cadauna se presentará un informe corto de cada una en un plazo que se indicara al inicio del curso.

En cuanto al trabajo individual, Se valorarán la realización de ejercicios propuestos a lo largo del curso y un trabajo por escrito y/o seminario que constituya una revisión sobre un tema de investigación relacionado con la BIOFÍSICA en el que se haya realizado un avance importante en los últimos 5 años.Al inicio del curso se ofrecerá información detallada sobre los temas a elegir y formato de la presentación.

Tanto en el informe de prácticas como en el trabajo individual se sancionarán los casos en los que se detecte duplicidad o copia.

Sistema de evaluación:

Para la evaluación final se tendrá en cuenta:

- La realización de un examen que constará de una parte teórica con preguntas tipo test, cortas y de desarrollo y una de resolución de problemas y que representará el 70% de la nota final.

- El trabajo en las prácticas de ordenador que se reflejará bien por realización de cuestionarios individuales al final de cada sesión o mediante la elaboración de un cuaderno de prácticas (a indicar al inicio curso). se valorara con un 15%.

- El trabajo personal en la elaboración de un tema, presentado por escrito o en un Seminario y la Realización de las tareas encomendadas periódicamente: 15%



La nota final se obtendrá sumando las calificaciones parciales de los tres apartados evaluados. Para el examen las dos partes cuentan igual para la nota promedio. Es obligatorio obtener una calificación mínima de 4,5 para poder computar la nota del examen con las otras actividades y no se puede tener menos de un 3,5 en ninguna de las dos partes del examen.Para optar a aprobar la asignatura es necesario alcanzar un mínimo (45%) en cada uno de los apartados mencionados.

La realización de las prácticas de ordenador es obligatoria.

La evaluación y renuncias de convocatoria seguirán la normativa vigente (BOPV 13 marzo 2017,1311)

De acuerdo al artic 8.3 "El alumno que desee renunciar a la evaluación continua dispondrá de un plazo de 9 semanas a contar desde el inicio curso para notificar dicha renuncia al profesor responsable de la asignatura". Las actividadesno valoradas mediante el método evaluación continua, se incorporarán a evaluación en la epoca de examenes en forma acordada con los alumnos implicados una semana tras la renuncia.

RENUNCIA CONVOCATORIA: De acuerdo con articulo 12.2 "Será presentada por escrito ante el profesor responsable como mínimo, hasta un mes antes de la fecha de finalización del período docente

de la asignatura correspondiente, es decir en la semana 11 del curso académico".



"Las directrices de evaluación en esta asignatura se basan en los documentos: "Normativa reguladora de la Evaluación del alumnado en las titulaciones oficiales de Grado" y "Protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU" (https://www.ehu.eus/es/web/estudiosdegrado-gradukoikasketak/akademia-araudiak)”

Página eGela abierta del curso: https://egela1617.ehu.eus/course/view.php?id=3614
Se aportará además información adicional a través del Servicio de Consigna

Bibliografía básica

- Physical Biology of the Cell 2ª ed. R. Phillips, J. Kondev, J. Theriot, H.G.Garcia. Garland

Science 2013

- Biophysics: A physiological Approach. P.F. Dillon. Cambridge University Press 2012.

- Biological Thermodynamics 2ª ed .D.T.Haynie. Cambridge University Press, 2008

- Membrane structural Biology 2ª ed. M. Luckey. Cambridge University Press , 2014

- Bioenergetics 4ª ed D.G.Nicholls y S.J. Ferguson. Elsevier. 2013

- Molecular Biology of the Cell.6th ed Alberts et al.Garland 2014.

- The molecules of life: Physical and Chemical Principles. J. Kuriyan, B. Konforti y D. Wemmer.

Garland Science 2013.

- Cell Biology by the numbers. R. Millo y R. Phillips.Garland Science, 2016.

Bibliografía de profundización

- Comprehensive Biophysics (10 vols) Edward Engelman (Ed.) Academic Press, 2012
- Mechanics of the cell. 2nd ed . David Boal . Cambridge University Press, 2012.
- Single-Molecule Cellular Biophysics. M.C.Leake. Cambridge University Press, 2013.
- Methods in Molecular Biophysics: Structure, Dynamics, Function. I.N.Serdyuk, N.R.Zaccai y
J.Zaccai.Cambridge University Press, 2007.
- Advanced Techniques in Biophysics. J.L.R.Arrondo y A.Alonso. Springer, 2006
- Biocalorimetry 2: Applications of Calorimetry in the Biological Sciences. John E. Ladbury
(Editor), Michael L. Doyle (Editor) Wiley, 2004
- Molecular and Cellular Biophysics. M.B. Jackson. Cambridge University Press, 2006
- Principles and Problems in Physical Chemistry for Biochemists.3rd ed N.C.Price, Raymond A.
Dwek,R.G.Ratcliffe yMark Wormald. 3ª ed. Oxford Univ Press 2001
- Cell Biology 3ª ed. T.D.Pollard, W.C.Earshaw, J. Lippincott-Schwartz y Graham Johnson. Elsevier 2017

Revistas

Annual Review of Biophysics: http://www.annualreviews.org/loi/biophys
Biophysical Journal: http://www.cell.com/biophysj
Science http://www.science.com/science/index.htlm
Nature http://www.nature.com/nature/index.htlm
Tanto para el seguimiento de los temas como para la preparacion de los trabajos o seminarios individuales se entregará la lista completa de los artículos que se van a emplear.