Biofísica

Biofísica é unha materia de formación básica cunha carga de 6 ECTS que se imparte no primeiro ano do Grao en Bioloxía. O obxectivo fundamental desta materia é que os/as estudantes comprendan o papel que a Física xoga na descrición da natureza, de xeito que sexan capaces de aplicar os principios da Física a procesos sinxelos de interese biolóxico e que entendan que é fundamental un enfoque interdisciplinar para o estudo de sistemas tan complexos como os seres vivos.

O curso de Biofísica consta de cinco bloques temáticos ben diferenciados, como se pode ver a continuación, que se desenvolverán nas clases expositivas (24h) e interactivas (15h). O tempo indicado é aproximado e poderá modificarse lixeiramente segundo o desenvolvemento específico do curso.

CLASES EXPOSITIVAS
TEMA 1. BIOMECÁNICA E FLUIDOS (7h Expositivas)
Análise dimensional- Incerteza experimental dunha medida. Nocións de cinemática e dinámica. Enerxía cinética. Enerxía potencial. Traballo. Leis a escala en bioloxía. Taxas metabólicas. Elasticidade. Estatística de fluídos. Ecuación de continuidade. Dinámica de fluídos. Movemento de sólidos en fluídos. Forza de resistencia, arrastre e elevación. Fenómenos superficiais.
TEMA 2. PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA (4h Expositivas + 3h Seminarios)
Sistemas termodinámicos. Escalas de temperatura. Traballo e calor. Principios da termodinámica. Aplicación dos principios da termodinámica aos seres vivos.
TEMA 3. FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN BIOLOXÍA (5h Expositivas + 3h Seminarios)
Barreiras biolóxicas. Fluxo. Transporte de materia. Difusión e osmose. Transporte de calor. Transporte eléctrico. Membranas como condensadores. Transporte iónico en membranas.
TEMA 4. BIOFÍSICA DOS SENSOS (5h Expositivas + 3h Seminarios)
Tipos de ondas e características xerais. Propagación do son. Sistema auditivo. Propagación da luz. Interacción luz-materia. Óptica xeométrica, sistema visual e instrumentos ópticos.
TEMA 5. BIOFÍSICA DA RADIACIÓN (3h Expositivas + 2h Seminarios)
Núcleo atómico. Tipos de radiación. Interacción radiación-materia. Detección e medida da radiación. Efectos biolóxicos e aplicacións de radiacións ionizantes. Medicina nuclear.

SEMINARIOS
4 horas de seminarios sobre o TEMA 1. BIOMECÁNICA E FLUIDOS
3 horas de seminarios sobre o TEMA 2. PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA
3 horas de seminarios sobre o TEMA 3. FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN BIOLOXÍA
3 horas de seminarios sobre o TEMA 4. BIOFÍSICA DOS SENSOS
2 horas de seminarios sobre o TEMA 5. BIOFÍSICA DA RADIACIÓN

PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
Os/as estudantes realizarán prácticas de laboratorio, que se adapten ao programa da materia, entre as dispoñibles no laboratorio da Facultade de Bioloxía:
- Estudo estático e dinámico dun resorte (3 h)
- Determinación das densidades de líquidos por picnometría (3 h)
- Determinación da viscosidade de fluídos mediante o viscosímetro Ostwald (3 h)
- Determinación do módulo de Young en materiais biolóxicos: vigas de madeira (3 h)
- Práctica con ordenador (3 h Presencial)

TITORÍA
O alumnado terá 1 sesión de titoría de 1 hora en grupo pequeno ao final do semestre dirixida a aclarar dúbidas para o exame 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.

Os resultados da aprendizaxe estarán directamente relacionados co que se espera que unha persoa matriculada na materia coñeza, comprenda e sexa capaz de facer ao final do período de aprendizaxe. Na memoria do Grao en Bioloxía estes resultados recóllense en coñecementos ou contidos, habilidades ou destrezas e competencias. En concreto na materia Biofísica a relación de resultados da aprendizaxe será:

Coñecementos /contidos:
Con02: Coñecer e comprender os principios físico-químicos da Bioloxía.
Con08: Coñecer e comprender o desenvolvemento, a morfoloxía e a anatomía dos seres vivos.
Con09: Comprender e integrar o funcionamento e a regulación dos principais procesos fisiolóxicos dos seres vivos así como a súa interacción co medio biótico e abiótico.

Habilidades/destrezas
H/D01: Aplicar de forma integrada os coñecementos teórico-prácticos adquiridos na transmisión de información/ideas e na formulación e resolución de problemas, tanto en contextos académicos como profesionais.
H/D02: Saber obter e interpretar información relevante e resultados experimentais e obter conclusións sobre temas relacionados coa Bioloxía.
H/D03: Estudar e aprender de forma autónoma, con organización de tempo e recursos, novos coñecementos e técnicas en Bioloxía.
H/D06: Saber describir, analizar e interpretar o medio físico e a súa relación cos seres vivos.
H/D07: Capacidade para buscar, procesar, analizar e sintetizar información de diversas fontes, incluíndo o uso das TIC no campo da Bioloxía.
H/D08: Capacidade de razoamento, argumentación e pensamento crítico.
H/D10: Capacidade para traballar en grupo e abordar situacións problemáticas de forma colectiva.

Competencias
Comp01: Que o alumnado demostre que posúe, comprende e utiliza coñecementos das diferentes áreas da Bioloxía, incluíndo algúns aspectos de vangarda da súa área de estudo.
Comp03: Que o alumnado saiba aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dun xeito profesional e posúa as competencias que adoitan demostrarse mediante o desenvolvemento e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
Comp06: Ser capaz de transmitir información tanto por escrito como oralmente e de debater ideas, problemas e solucións relacionados coa Bioloxía, ante un público xeral ou especializado.

A materia de Biofísica contará cunha aula virtual asociada no Campus Virtual da USC. Antes do comezo das clases, o programa detallado da materia e a bibliografía básica e complementaria estarán a disposición dos/das estudantes na Aula Virtual.
a) Clases expositivas:
Explicaranse os contidos teóricos de cada tema que servirán de guía para a aprendizaxe autónoma dos/das estudantes. Na Aula Virtual publicarase o material dixital empregado polos profesores para a explicación de todos os contidos e formularios que resumen as expresións máis importantes de cada tema. Lección maxistral. Asistencia voluntaria.
b) Clases de seminarios:
Clases de problemas nos que se resolverán os exercicios propostos nos boletíns, que serán postos a disposición do alumnado con antelación a través da Aula Virtual. O obxectivo é que o alumnado se familiarice coa resolución de casos prácticos. Asistencia voluntaria.
c) Prácticas de laboratorio:
Cada estudante asistirá a varias sesións de laboratorio e deberá elaborar un informe técnico. Estas sesións teñen como obxectivo consolidar os conceptos teóricos explicados en clase, aprendizaxe autónoma, iniciativa e capacidade de resolución de problemas. Traballo en grupo/individual. Asistencia obrigatoria a todas as sesións de prácticas.
d) Titorías en pequenos grupos:
O alumnado terá 1 sesión de titoría en pequeno grupo ao final do semestre dirixida a aclarar dúbidas e / ou reforzar conceptos importantes para o exame final. Asistencia voluntaria.
e) Titorías individuais:
Terán lugar ao longo do semestre baixo petición dos/das estudantes. Están orientados á resolución de dúbidas e dificultades específicas de carácter teórico, conceptual e / ou práctico. Prestarase atención individualizada ao alumnado que o precise. As titorías individuais serán preferentemente presenciais, aínda que, se foce necesario tamén, se contempla a posibilidade de realizalas de xeito telemático a través da plataforma Teams. Asistencia voluntaria.

A nota global dos/das estudantes na materia é a suma das cualificacións obtidas, polo seu rendemento ao longo do curso, nas seguintes actividades:
AVAL 1. Avaliación continua: Prácticas de laboratorio (peso na nota final: 20%; actividade obrigatoria).
AVAL 2. Avaliación continua: Participación activa na aula (peso na nota final: 10%; actividade voluntaria).
AVAL 3. Complementario á avaliación continua. Exame (peso na nota final: 70%; actividade obrigatoria).

Para aprobar o curso, os/as estudantes terán que cumprir 4 requisitos:
R1. Asistir a todas as sesións de prácticas de laboratorio e entregar o informe técnico.
R2. Ter realizado o exame na data fixada polo centro (Facultade de Bioloxía).
R3. Acadar unha nota mínima de 4.5 puntos no exame final.
R4. Acadar unha nota mínima final de 5 puntos combinando as cualificacións da avaliación continua (laboratorio + clase) coa do exame final.
A cualificación de prácticas consérvase para a segunda oportunidade.
No caso de non superar a materia, a cualificación obtida na laboratorio gardarase durante dous cursos académicos.
A cualificación será "non presentado/a" só no caso de que o/a estudante non asista ás sesións de laboratorio nin ao exame final da materia.

En xeral, estímase unha media de 150 horas de traballo para esta materia, das cales 55 horas corresponden á asistencia a clases teóricas e prácticas, seminarios e titorías (24 horas expositivas, 15h clases de seminario interactivo, 15h clases de laboratorio interactivo e 1h titorías en grupo), 92 horas ao traballo autónomo de cada estudante (tempo de estudo e preparación do informe de prácticas) e as 3 horas restantes resérvanse para a realización e revisión dos exames.

- Asistencia a todas as actividades docentes.
- Participar activamente nas clases.
- Consultar a bibliografía recomendada.
- Usar a aula virtual.
- Facer uso de titorías para calquera tipo de asunto relacionado coa materia.