1611111 BIOFISICA
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1. INTRODUCCIÓN A LA BIOFÍSICA. ¿Que se entiende por Biofísica?. La Física y los sistemas biológicos. 2. MOLÉCULAS ANFIFÍLICAS. TERMODINÁMICA DE LA AUTOORGANIZACIÓN. Moléculas anfifílicas. Termodinámica de la autoorganización. Organización en 3 dimensiones. 3. CONCEPTOS BÁSICOS EN FÍSICA DE POLÍMEROS. Polímeros en disolución. Teoría de escalado. Modelo ideal. Modelos más realistas. 4. INTERFACES. FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA. Interfaces. La doble capa eléctrica. Modelo de Helmholtz. Capa difusa. Potenciales de superficie. Primera aproximación al potencial de membrana: el potencial de Nernst. Potenciales de Gibbs-Donnan. 5. ANÁLISIS TEÓRICO DEL TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS: PROCESOS DE NO-EQUILIBRIO. Introducción. Ecuación de Nernst-Planck. Teoría del campo constante. Ecuación GHK en sistemas complejos. Teoría de la carga fija. Teoría de las barreras de potencial. Modelos de transporte basados en la Termodinámica de los procesos irreversibles. Flujos y fuerzas en los sistemas biológicos. Producción de entropía. Ecuaciones fenomenológicas. Análisis teórico. 6. PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE MEMBRANAS. Introducción. Propiedades eléctricas de las membranas. Impulso nervioso. Potencial de acción. Modelo de Hodgkin-Huxley. Propagación del impulso nervioso. Transmisión sináptica. Contenido informativo de los impulsos en las células nerviosas. 7. ORDENACIÓN EN EL TIEMPO Y EN EL ESPACIO: PROCESOS IRREVERSIBLES ALEJADOS DEL EQUILIBRIO. Introducción. Procesos irreversibles alejados del equilibrio. Sistemas de ecuaciones diferenciales no lineales. Estabilidad de los estados estacionarios. El modelo de Lotka-Volterra. Estabilidad estructural y bifurcaciones. El modelo del Brusselator. 8. COMPORTAMIENTO OSCILATORIO EN SISTEMAS BIOLÓGICOS. Autoorganización a nivel temporal. Oscilaciones metabólicas. Modelo mínimo de sistema bioquímico autorregulado. Comportamiento oscilatorio en procesos enzimáticos. BIOFÍSICA
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1. INTRODUCCIN A LA BIOFSICA.
Que se entiende por Biofsica?. La Fsica y los sistemas biolgicos.
2. MOLCULAS ANFIFLICAS. TERMODINMICA DE LA AUTOORGANIZACIN.
Molculas anfiflicas. Termodinmica de la autoorganizacin. Organizacin en 3 dimensiones.
3. CONCEPTOS BSICOS EN FSICA DE POLMEROS.
Polmeros en disolucin. Teora de escalado. Modelo ideal. Modelos ms realistas.
4. INTERFACES. FUNDAMENTOS FSICOS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA.
Interfaces. La doble capa elctrica. Modelo de Helmholtz. Capa difusa. Potenciales de superficie.
Primera aproximacin al potencial de membrana: el potencial de Nernst. Potenciales de Gibbs-Donnan.
5. ANLISIS TERICO DEL TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANAS: PROCESOS
DE NO-EQUILIBRIO.
Introduccin. Ecuacin de Nernst-Planck. Teora del campo constante. Ecuacin GHK en sistemas
complejos. Teora de la carga fija. Teora de las barreras de potencial. Modelos de transporte basados en
la Termodinmica de los procesos irreversibles. Flujos y fuerzas en los sistemas biolgicos. Produccin
de entropa. Ecuaciones fenomenolgicas. Anlisis terico.
6. PROPIEDADES ELCTRICAS DE MEMBRANAS.
Introduccin. Propiedades elctricas de las membranas. Impulso nervioso. Potencial de accin. Modelo
de Hodgkin-Huxley. Propagacin del impulso nervioso. Transmisin sinptica. Contenido informativo
de los impulsos en las clulas nerviosas.
7. ORDENACIN EN EL TIEMPO Y EN EL ESPACIO: PROCESOS IRREVERSIBLES
ALEJADOS DEL EQUILIBRIO.
Introduccin. Procesos irreversibles alejados del equilibrio. Sistemas de ecuaciones diferenciales no
lineales. Estabilidad de los estados estacionarios. El modelo de Lotka-Volterra. Estabilidad estructural y
bifurcaciones. El modelo del Brusselator.
8. COMPORTAMIENTO OSCILATORIO EN SISTEMAS BIOLGICOS.
Autoorganizacin a nivel temporal. Oscilaciones metablicas. Modelo mnimo de sistema bioqumico
autorregulado. Comportamiento oscilatorio en procesos enzimticos.
BIOFSICA
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9. SISTEMAS CON DIFUSIN.
Autoorganizacin espacio-temporal. Ecuaciones de reaccin difusin. Soluciones de sistemas con slo
difusin. Soluciones de sistemas de reaccin difusin. Ejemplos de sistemas de reaccin difusin.
Modelos de diferenciacin celular y morfognesis.
10. CAOS EN SISTEMAS BIOLGICOS.
Caos: propiedades generales. Ejemplos de caos en sistemas biolgicos. Universalidad del caos. Rutas
hacia el caos. Geometra fractal.
BIBLIOGRAFA
1.- BIOFSICA GENERAL
1.1-Introduccin a la Termodinmica de los procesos Biolgicos. D. Jou y J.E. Llebot. Ed. Labor Universitaria. 1989. [****][=] 1.2-Biofsica: Principios Fundamentales. J. Vzquez. Ed. Eypasa. 1993. [****][=] 1.3-Biofsica. M.K. Volkenshtein. Ed. Mir. 1985. [***][=] 1.4-Biophysics. R. Glaser. Springer. 2001. [****][=] 1.5-The physical basis of biochemistry. P. Bergethon 1998.[**][=] 1.6-Biophysics. W. Hoppe Ed. Springer-Verlag 1983. [**][=]
2.-T.P.I.
2.1-Bioenergetics: its thermodynamic foundations. L. Garby, P.S. Larsen. Cambridge Uni. press. 1995.[****] [=] 2.2-Nonequilibrium Thermodynamics in Biophysics. A. Katchalsky y P.F. Curran. Harvard University Press. 1975.[****] [=]
3.-BIOFSICA TERICA 3.1-Thermodynamic theory of structure stability and fluctuations. P. Glansdorff, I. Prigogine. Wiley-Intrescience. 1974. [**][+] 3.2-Termodinmica de los procesos irreversibles. Reacciones oscilantes. I.A. Katime Amashta, J.A. Prez Terrn, F.M. Goi Urcelay. Servicio editorial de la Universidad del Pas Vasco. 1984.[**][+] 3.3-Biofsica. Procesos de autoorganizacin en biologa. F Montero y F. Morn. Ed. Eudema. 1992.[*****] [=] 3.4-Introduction to nonlineal science G. Nicolis Cambridge University Press. 1995. [**][+] Similitud entre el libro y el programa: [*]Mnima,[*****]Mxima. Nivel del libro con respecto al programa: [-] Inferior, [=] Similar, [+] Superior.
