FÍSICA APLICADA A LA BIOLOGÍA

Analizar y resolver problemas cualitativos y cuantitativos. (CG6)
Demostrar una base sólida y equilibrada de conocimientos sobre materiales de laboratorio y de la Naturaleza, junto con habilidades prácticas en ambos entornos. (CG9)

Realizar balances cuantitativos de energía y trabajo en sistemas simples. Analizar  cualitativa y cuantitativamente el comportamiento estático y dinámico de fluidos. Caracterizar estados de equilibrio de gases ideales. Entender las consecuencias de las leyes de la termodinámica en los sistemas biológicos. Caracterizar procesos de transporte de materia y energía. Calcular campos y potenciales eléctricos en sistemas simples. Analizar cuantitativamente las propiedades eléctricas de membranas biológicas. Comprender los fenómenos oscilatorios y ondulatorios y su importancia en la instrumentación biológica.

- Comprender el papel que juega la Física en la descripción de la Naturaleza y, en concreto, de los sistemas y procesos biológicos.
- Ser capaz de aplicar los principios de la Física de forma cualitativa y cuantitativa, en situaciones simples de interés biológico.

Se seguirán las líneas metodológicas generales del módulo, combinando teoría y práctica, para lograr un aprendizaje basado en la adquisición de competencias.

Las actividades formativas comprenderán:

• Clases teóricas: en ellas se expondrán claramente los objetivos principales del tema y se desarrollarán en detalle los contenidos necesarios para una correcta comprensión de los conocimientos.
• Sesiones de seminario (clases de problemas): en ellas se plantearán problemas de aplicación de los contenidos teóricos.
• Sesiones de laboratorio: el alumno realizará prácticas de laboratorio con el objetivo de familiarizarse con la instrumentación y la metodología experimental básica. 

El estudiante deberá dedicar en torno al 60% de los ECTS a trabajo y estudio autónomo. Todas las actividades formativas son obligatorias.

I. Biomecánica
II. Termodinámica biológica
III. Bioelectricidad  
IV. Ondas

PRÁCTICAS DE LABORATORIO: 10% de la calificación total.
Evaluación: Asistencia obligatoria a todas las sesiones y presentación de una memoria sobre las prácticas (convocatoria ordinaria). Examen del laboratorio (convocatoria extraordinaria).
Para aprobar la asignatura, la nota mínima de laboratorio ha de ser de 4 sobre 10.

TEORÍA Y PROBLEMAS: 90% de la calificación total.
a) Evaluación continua: 40% del total. Obtenida mediante la valoración de diversidades actividades a desarrollar durante el curso; como por ejemplo: examen parcial, ejercicios propuestos, presentaciones en clase, pruebas objetivas cortas, etc.
b) Examen final: 50% del total. Se realizará un examen final. Para aprobar la asignatura, la nota mínima por este concepto ha de ser de 4 puntos sobre 10.
c) No obstante, si la nota del examen final es mayor que la nota de evaluación continua se tomará en cuenta únicamente la nota del examen final. En este caso dicha nota supondrá el 90% de la calificación total.

TRABAJO VOLUNTARIO 
Los alumnos, en grupos de 2 ó 3, podrán realizar, de forma voluntaria, un trabajo de Física y su relación con la Biología. La evaluación de este trabajo permitirá sumar hasta un 5% de la calificación total a la nota obtenida por el resto de los conceptos en cualquier convocatoria.

I BIOMECÁNICA
1. Conceptos básicos de la física.
2. Leyes de Newton, trabajo y energía.
3. Estática y dinámica de fluidos.
4. Leyes de escala y aplicaciones biológicas.

II TERMODINÁMICA BIOLÓGICA
5. Calor y temperatura.
6. Leyes de la termodinámica.
7. Entropía, entalpía y energía de Gibbs.
8. Ritmo metabólico. Aplicación de los principios de la termodinámica a los seres vivos.

III BIOELECTRICIDAD
9. Fuerza y campo eléctricos. Potencial eléctrivo y energía potencial. Corriente eléctrica, ley de Ohm.
10. Aplicaciones: propiedades eléctricas de la membrana celular.

IV MOVIMIENTO ONDULATORIO
11. Movimiento armónico y movimiento ondulatorio. Tipos de onda. Energía e intensidad de una onda. Fenómenos ondulatorios. Aplicaciones biológicas.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO
El alumno realizará dos prácticas en dos sesiones de tres horas cada una. Se asignarán a cada alumno dos prácticas de entre las disponibles en el laboratorio de física general que se adapten al temario de la asignatura, como por ejemplo: 
1.- Determinación de la densidad de líquidos.
2.- Medida del coeficiente de tensión superficial.
3.- Entalpía de fusión del hielo.
4.- Potencial de membrana y ecuación de Nernst.

18 seminarios consistentes en la resolución y/o discusión de problemas y ejercicios prácticos de los temas de la asignatura.

TEXTOS DISPONIBLES EN LA BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1 Giancoli, Douglas C., (1997) Física: principios con aplicaciones. Ed. Prentice-Hall. Hispano-Americana. México.
2 Giancoli, Douglas C., (2008-9) Física para Ciencias e Ingeniería: Principios con aplicaciones. Ed. Pearson. México.
3 Kane, J. W. and Sterheim, M. M., (1998) Física. Ed. Reverté. Barcelona.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA:
4 Villar R., López C. y Cussó F., (2012) Fundamentos Físicos de los Procesos Biológicos (Vol 1, Vol 2 y Vol 3). Ed. Editorial Club Universitario, Alicante.
5 Jou, D., Llebot, J.E., y Pérez García, C., (1995) Física para Ciencias de la vida. Ed. McGraw-Hill. Madrid.
6 Ortuño, Miguel, (1996) Física para Biología, Medicina, Veterinaria y Farmacia. Ed. Crítica. Barcelona.
7 Nelson, P., (2005) Física Biológica: Energía, información y vida. Ed. Reverté. Barcelona.
8 Ahlborn, B.K., (2006) Zoological Physics: Quantitative Models of Body Design, Actions, and Physical Limitations of Animals. Ed. Springer. Berlín.
9 Burton, R.F., (1998) Biology by numbers: An Encouragement to Quantitative Thinking. Ed. Cambridge University Press. New York.
10 Vogel, S., (1996) Life in moving fluids: the physical Biology of flow. Ed. Princeton University Press. Princeton, New Jersey.
11 Vogel, S., (1998) Life´s devices: the physical world of animals and plants. Ed. Princeton University Press. Princeton, New Jersey.