Física
Código: 100920Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Biotecnología | FB | 1 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Juan Manuel Apio Laguia
- Correo electrónico :
- juanmanuel.apio@uab.cat
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Los conceptos físicos como los campos electromagnéticos y las ondas, aunque importantes, no son necesarios porque se introducen nuevamente durante el curso.
Objetivos
La Física, por su carácter fundamental, es muy a menudo necesaria para la correcta comprensión de los fenómenos descritos en otras ciencias. En el caso concreto de la Biotecnología, por ejemplo, para comprender correctamente la dinámica de las reacciones químicas dentro de células resulta completamente indispensable conocer la física de la difusión, el campo y la corriente eléctrica o la termodinámica de potenciales. Un desconocimientos de estos conceptos lleva indubtablemnent a una mala comprensión de la bioquímica de la célula.
Por otra parte la Física, al igual que la Química, resulta indispensable para comprender algunos de los métodos experimentales que estas ciencias utilizan diariamente. En nuestro caso, por ejemplo, el marcado con isótopos radiactivos o por fluorescencia, la centrifugación o la resonancia magnética son ejemplos de métodos claramente basados en principios físicos fundamentales.
El objetivo de esta asignatura será el estudio introductorio todos aquellos conceptos físicos necesarios más adelante tanto para la modelización como para el diseño experimental en Biotecnología.
Algunos de los temas de la asignatura serán el punto de partida de otras asignaturas como por ejemplo, Termodinámica, Bioenergética y otros resultarán fundamentales para las asignaturas de Laboratorios Integrados.
Resultados de aprendizaje
- CM04 (Calcular parámetros y magnitudes físicas asociados al ámbito de la física, con especial relevancia a aquellos relacionados con la biotecnología.) Calcular parámetros y magnitudes físicas asociados al ámbito de la física, con especial relevancia a aquellos relacionados con la biotecnología.
- CM05 (Comparar magnitudes y unidades de los observables físicos.) Comparar magnitudes y unidades de los observables físicos.
- CM06 (Trabajar en equipo y de forma colaborativa para la resolución de problemas y casos prácticos en el ámbito de la física.) Trabajar en equipo y de forma colaborativa para la resolución de problemas y casos prácticos en el ámbito de la física.
- KM04 (Definir los principios básicos de la mecánica en los sistemas biológicos.) Definir los principios básicos de la mecánica en los sistemas biológicos.
- KM05 (Relacionar los mecanismos básicos de la corriente eléctrica con los impulsos nerviosos.) Relacionar los mecanismos básicos de la corriente eléctrica con los impulsos nerviosos.
- KM06 (Describir las bases de la emisión de radiación electromagnética y los principios de la termodinámica.) Describir las bases de la emisión de radiación electromagnética y los principios de la termodinámica.
- SM04 (Aplicar los fundamentos de la física general a la resolución de problemas y fenómenos experimentales.) Aplicar los fundamentos de la física general a la resolución de problemas y fenómenos experimentales.
- SM05 (Interpretar correctamente datos y observaciones en el ámbito de la física experimental.) Interpretar correctamente datos y observaciones en el ámbito de la física experimental.
- SM06 (Interpretar correctamente las magnitudes y las unidades asociadas a las observaciones físicas fundamentales.) Interpretar correctamente las magnitudes y las unidades asociadas a las observaciones físicas fundamentales.
Contenidos
1 Ideas básicas de cinemática y dinámica
Velocidad, aceleración, aceleración angular, aceleración centrípeta y centrífuga
Ley de Newton: relación entre fuerza y aceleración
Ley de Hooke. Pinzas ópticas
2 Transporte de moléculas en fluidos
Viscosidad. Sedimentación
Centrifugación y separación de macromoléculas
Difusión: ley de Fick y movimiento browniano
3 Energía y Termodinámica
Energía intramolecular. Máquinas moleculares
Energía interna, temperatura y calor
Disipación de la energía. Entropía. Implicación en la dinámica molecular y las reacciones químicas
Física Estadística. Interpretación Estadística de la Entropía.
Energías Libres.
4 Oscilaciones
Elasticidad.
Experimentos con macromoléculas: estiramiento de DNA y de proteínas
Oscilador armónico. Oscilaciones amortiguadas
Oscilaciones propias de las moléculas y absorción de energía.
Resonancia
Oscilaciones de H2O y calentamiento con microondas; oscilaciones del CO2 y efecto invernadero
5 Electricidad
Ley de Coulomb: fuerza entre cargas (átomos, moléculas)
Contribución electrostática a la energía del ATP
Dipolos y moléculas polares: puentes de hidrógeno
Electroforesis.
Potencial de membrana
Bombas iónicas; ATP-asa.
6 Magnetismo
Fuerzas magnéticas y carga en un campo magnético
Espectrometría de masas
Dipolo magnético
Resonancia magnética nuclear: aplicaciones a química, a estructura molecular; a imágenes médicas
7 Óptica física
Naturaleza ondulatoria de la luz: ondas electromagnéticas
Interferencia y difracción.
Difracción de la luz en cristales y moléculas: estructura molecular.
Radiación sincrotrón
9 Algunas ideas de física cuántica
Ecuaciones de Einstein-Planck y de de Broglie
Cuantificación de niveles energéticos: partícula en una caja
Átomo de Bohr; espectros de absorción y de emisión. Fluorescencia
Algunas ideas de física nuclear
Radioactividad
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Trabajo en casa | 35 | 1,4 | CM04, CM05, SM04 |
| Clases de problemas | 16 | 0,64 | CM04, CM05, CM06, KM04, KM05, KM06, SM04, SM05, SM06 |
| Lectura de material didáctico en biociencias | 10 | 0,4 | SM05, SM06 |
| Experimentos en casa | 5 | 0,2 | SM04, SM05, SM06 |
| Clases de teoría | 30 | 1,2 | CM04, CM05, CM06, KM04, KM05, KM06, SM04, SM05, SM06 |
| Resolución de cuestionarios autocorregidos por ordenador | 20 | 0,8 | CM04, CM05, SM04 |
La asignatura se impartirá alternando diferentes tipos de metodologías:
- Clases magistrales donde se introducirán los conceptos generales de los distintos temas
- Clases de problemas donde los profesores resolverán los ejercicios previamente seleccionados en días anteriores
- Resolución de cuestionarios de autocorrección a través de ordenador utilizando la plataforma Moodle
- Lectura de material didáctico en biociencias donde los conceptos físicos sean aplicables
- Prácticas experimentales en casa.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Prácticas con ordenador | 20% | 30 | 1,2 | CM04, CM05, CM06 |
| Exámenes | 80% | 4 | 0,16 | CM04, CM05, KM04, KM05, KM06, SM04, SM05, SM06 |
Evaluación ordinaria:
La calificación de la materia se obtendrá a partir de las siguientes actividades de evaluación:
dos pruebas parciales. La ponderación de cada prueba parcial será del 40% cada una respecto al total de la calificación. Este peso puede variar en función de la cantidad de temas contenidos en cada una de las pruebas.
un conjunto de cuestionarios y/o prácticas que se entregarán a través del Campus Virtual. Estas entregas tendrán todos los mismo peso y su promedio supondrá un 20% de la calificación final.
El estudiante debe obtener una calificación superior a 3.5 en cada una de las pruebas parciales para que se pueda realizar la media con las entregas. En caso de que no se obtenga esta nota, la calificación final será de 3, aunque la media total sea mayor que 5.
Examen de recuperación:
Al final del semestre se realizará una segunda prueba correspondiente a cada parcial.
Se podrá presentar todo el alumnado que no haya superado la calificación mínima de alguna de las pruebas ordinarias, que a pesar de superar la calificación mínima no supere la materia, o que quiera mejorar su calificación.
Todo el alumnado que se presente a una o dos pruebas de recuperación, renunciará a la calificación obtenida en la prueba correspondiente de la evaluación ordinaria.
La calificación final se calculará de la misma forma que en la evaluación ordinaria pero reemplazando las calificaciones obtenidas durante las pruebas de recuperación.
Para participar en este examen, el alumnado debe haber sido evaluado previamente en un conjunto de actividades con un peso mínimo del 60% de la asignatura, de lo contrario, se obtendrá una calificación de "No evaluado".
Esta asignatura no prevé el sistema de evaluación única.
La realización de cualquier irregularidad en una actividad de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, salvo que este uso esté autorizado expresamente en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, supone que esta actividad se calificará con un 0. En caso de que la guía docente prevea que para superar la asignatura sea requisito imprescindible haver obtenido una nota mínima en esta actividad o que se produzcan diversas irregularidades en las actividades de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de esta asignatura será 0. Al margen de ello, se podrá instruir un proceso disciplinario al estudiante que incurra en alguna de estas irregularidades.»
Bibliografía
Bibliografia básica
- Jou, D, Llebot, J.E. y Pérez Garcia, C. Física para ciencias de la vida. Mc Graw-Hill.
Bibliografia complementaria
- Kane, J.W. y Sternheim, M.M. Física. Ed. Reverté.
- Tipler, P.A. y Mosca, G. Física para la ciencia y la tecnología. Ed. Reverté
Software
-
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 41 | Catalán | primer cuatrimestre | tarde |
| (PAUL) Prácticas de aula | 411 | Catalán | primer cuatrimestre | tarde |
| (PAUL) Prácticas de aula | 412 | Catalán | primer cuatrimestre | tarde |