Biofísica

Biofísica es una asignatura de formación básica con una carga de 6 ECTS que se imparte en el primer curso del Grado en Biología. El objetivo fundamental de esta asignatura es que los/las estudiantes comprendan el papel que juega la física en la descripción de la naturaleza, de modo que sean capaces de aplicar los principios de la física a procesos sencillos de interés biológico y que entiendan que un enfoque interdisciplinar es fundamental para el estudio de sistemas tan complejos como los seres vivos.

La asignatura de Biofísica consta de cinco bloques temáticos bien diferenciados, como se puede ver a continuación, que se desarrollarán en clases expositivas (24h) y clases interactivas (15h). El tiempo indicado es aproximado y puede verse ligeramente modificado según el desarrollo específico del curso.

CLASES EXPOSITIVAS
TEMA 1. BIOMECÁNICA Y FLUIDOS (7h Expositivas)
Análisis dimensional-Incertidumbre experimental de una medida. Nociones de cinemática y dinámica. Energía cinética. Energía potencial. Trabajo. Leyes de escala en biología. Tasas metabólicas. Elasticidad. Estadística de fluidos. Ecuación de continuidad. Dinámica de fluidos. Movimiento de sólidos en fluidos. Fuerza de resistencia, arrastre y sustentación. Fenómenos superficiales.
TEMA 2. PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA (4h Expositivas)
Sistemas termodinámicos. Escalas de temperatura. Trabajo y calor. Principios de la termodinámica. Aplicación de los principios de la termodinámica a los seres vivos.
TEMA 3. FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN BIOLOGÍA (5h Expositivas + 3h Seminarios)
Barreras biológicas. Flujo. Transporte de materiales. Difusión y ósmosis. Transporte de calor Transporte eléctrico. Membranas como condensadores. Transporte iónico en membranas.
TEMA 4. BIOFÍSICA DE LOS SENTIDOS (5h Expositivas)
Tipos de ondas y características generales. Propagación del sonido. Sistema auditivo. Propagación de la luz. Interacción luz-materia. Óptica geométrica, sistema visual e instrumentos ópticos.
TEMA 5. BIOFÍSICA DE LAS RADIACIONES (3h Expositivas)
Núcleo atómico. Tipos de radiación. Interacción radiación-materia. Detección y medida de radiación. Efectos biológicos y aplicaciones de las radiaciones ionizantes. Medicina Nuclear.

SEMINARIOS
4 horas de seminarios sobre BIOMECÁNICA Y FLUIDOS
3 horas de seminarios sobre PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA
3 horas de seminarios sobre FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN BIOLOGÍA
3 horas de seminarios sobre BIOFÍSICA DE LOS SENTIDOS
2 horas de seminarios sobre BIOFÍSICA DE LAS RADIACIONES

PRÁCTICAS DE LABORATORIO
Los/las estudiantes realizarán prácticas de laboratorio, adaptadas al programa de la asignatura, entre las disponibles en el laboratorio de la Facultad de Biología:
- Estudio estático y dinámico de un resorte (3 h Presenciales)
- Determinación de densidades de líquidos mediante picnometría (3 h presenciales)
-Determinación de la viscosidad de fluidos mediante el viscosímetro de Ostwald (3 h Presenciales)
- Determinación del módulo de Young en materiales biológicos: vigas de madera (3 h Presenciales)
- Práctica con ordenador (3 h presenciales)

TUTORÍA
El alumnado tendrá 1 sesión de 1 hora de tutoría en grupo reducido al final del semestre destinada a aclarar dudas sobre el examen final.

Básica
Cussó Pérez, Fernando, et al. Física de los procesos biológicos. Ariel, 2004.
Giancoli, Douglas C. Física. 1, Principios con aplicaciones. Sexta edición, Pearson Educación, 2009.
Jou i Mirabent, David, et al. Física para ciencias de la vida. McGraw-Hill, 1994.
Ortuño, Miguel. Física para biología, medicina, veterinaria y farmacia. Crítica Editorial, 1996.

Complementaria
Bogdanov, Konstantin. El Físico visita al biólogo. Mir, 1989.
Czerski, Helen, and Ana Pedrero Verge. ¿Por qué a los patos no se les enfrían los pies? La física de lo cotidiano. Paidós, 2017.
Cutnell, John D., and Kenneth W. Johnson. Física. Limusa-Noriega, 1998.
Frumento, Antonio S. Biofísica. Terceira edición, Mosby/Doyma Libros, 1995.
Kane, Joseph W., and Morton M. Sternheim. Física. Segunda edición, Reverté, 2016.
Macho, Marta. Mujeres con Ciencia. https://mujeresconciencia.com/
Rex, Andrew F., and Richard Wolfson. Fundamentos de física. Pearson educación, 2011.

Los resultados del aprendizaje estarán directamente relacionados con lo que se espera que una persona matriculada en la materia sepa, comprenda y sea capaz de hacer al final del período de aprendizaje. En la memoria del Grado en Biología se recogen estos resultados en conocimientos o contenidos, habilidades o destrezas y competencias. Concretamente en la asignatura de Biofísica la relación de resultados de aprendizaje será:

Conocimientos/Contenidos
Con02: Conocer y comprender los principios físico-químicos de la Biología
Con08: Conocer y comprender el desarrollo, morfología y anatomía de los seres vivos
Con09: Comprender e integrar el funcionamiento y regulación de los principales procesos fisiológicos de los seres vivos así como su interacción con el ambiente biótico y abiótico

Habilidades/Destrezas
H/D01: Aplicar de forma integrada los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos en la transmisión de información/ideas y en el planteamiento y resolución de problemas, tanto en contextos académicos como profesionales
H/D02: Saber obtener e interpretar información relevante y resultados experimentales y obtener conclusiones en temas relacionados con la Biología
H/D03: Estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos, nuevos conocimientos y técnicas en Biología
H/D06: Saber describir, analizar e interpretar el medio físico y su relación con los seres vivos
H/D07: Capacidad para buscar, procesar, analizar y sintetizar información procedente de diversas fuentes, incluyendo el empleo de TICs en el ámbito de la Biología
H/D08: Capacidad para el razonamiento, la argumentación y el pensamiento crítico
H/D10: Capacidad para trabajar en grupo y abarcar situaciones problemáticas de manera colectiva

Competencias
Comp01: Que los/las estudiantes hayan demostrado poseer, comprender y utilizar los conocimientos de las distintas áreas de la Biología, incluyendo algunos aspectos de vanguardia de su campo de estudio
Comp03: Que los/las estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las capacidades que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
Comp06: Ser capaces de transmitir información tanto por escrito como de forma oral y de debatir ideas, problemas y soluciones relativos a la Biología, ante un público general o especializado.

La asignatura de Biofísica tendrá un aula virtual asociada en el Campus Virtual de la USC. Antes del inicio de las clases, el programa detallado de la asignatura y la bibliografía básica y complementaria estarán a disposición de los/las estudiantes en el Aula Virtual.
a) Clases expositivas:
Se explicará el contenido teórico de cada tema y servirá de guía para el aprendizaje autónomo de los/las estudiantes. En el Aula Virtual se publicará el material digital utilizado por los docentes para explicar todos los contenidos y formas resumiendo las expresiones más importantes de cada tema. Lección magistral. Asistencia voluntaria.
b) Clases de seminario:
Clases de problemas en las que se resolverán los ejercicios propuestos en los boletines, que se pondrán a disposición del alumnado con antelación a través del Aula Virtual. El objetivo es que los/las estudiantes se familiaricen con la resolución de casos prácticos. Asistencia voluntaria.
c) Prácticas de laboratorio:
Cada estudiante asistirá a varias sesiones de laboratorio y deberá elaborar un informe técnico. Estas sesiones tienen como objetivo consolidar los conceptos teóricos explicados en clase, el aprendizaje autónomo, la iniciativa y la capacidad de resolución de problemas. Trabajo grupal/individual. Asistencia obligatoria a todas las sesiones de prácticas.
d) Tutorías en grupos reducidos:
El alumnado tendrá 1 sesión de tutoría en grupo reducido al final del semestre destinada a aclarar dudas y/o reforzar conceptos importantes para el examen final. Asistencia voluntaria.
e) Tutorías individuales:
Se realizarán a lo largo del semestre a petición de los/las estudiantes. Están dirigidos a resolver dudas y dificultades concretas de carácter teórico, conceptual y/o práctico. Se dará atención individual al alumnado que lo necesite. Las tutorías individuales serán preferentemente presenciales, si bien, en caso de ser necesario, también se contempla la posibilidad de realizarlas de forma telemática a través de la plataforma Teams. Asistencia voluntaria.

La nota global de cada estudiante en la asignatura es la suma de las calificaciones obtenidas, por su rendimiento a lo largo del curso, en las siguientes actividades:
AVAL 1. Evaluación continua: Prácticas de laboratorio (peso en la nota final: 20%; actividad obligatoria).
AVAL 2. Evaluación continua: Participación activa en el aula (peso en la nota final: 10%; actividad voluntaria).
AVAL 3. Complementaria a la evaluación continua. Examen (peso en la nota final: 70%; actividad obligatoria).

Para aprobar la asignatura, los/las estudiantes tendrán que cumplir 4 requisitos:
R1. Asistir a todas las sesiones de prácticas de laboratorio y presentar el informe técnico.
R2. Haber realizado el examen en la fecha marcada por el centro (Facultad de Biología).
R3. Alcanzar una nota mínima de 4.5 puntos en el examen final.
R4. Alcanzar una nota final mínima de 5 puntos combinando las notas de la evaluación continua (laboratorio + clase) con el examen final.
La calificación de prácticas se conserva para una segunda oportunidad.
Si no se supera la asignatura, la nota obtenida en el laboratorio se guardará durante dos cursos académicos.
La calificación será "no presentado/a" únicamente si el/la estudiante no asiste a las sesiones de laboratorio o al examen final de la asignatura.

Con carácter general, se estima una media de 150 horas de trabajo para esta asignatura, de las cuales 55 horas corresponden a asistencia a clases teóricas y prácticas, seminarios y tutorías (24 horas de clases expositivas, 15h de clases interactivas de seminario, 15h de clases interactivas de laboratorio y 1h de tutorías en grupo), 92 horas para el trabajo autónomo de cada estudiante (tiempo de estudio y elaboración de la memoria de prácticas) y las 3 horas restantes se reservan para la realización y revisión de los exámenes.

- Asistencia a todas las actividades docentes.
- Participar activamente en las clases.
- Consultar la bibliografía recomendada.
- Utilizar el aula virtual.
- Hacer uso de tutorías para cualquier tipo de asunto relacionado con la materia.