Programa Biofísica 1 2018

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FÍSICA E INTRODUCCIÓN A LA 
BIOFÍSICA 
Programa de la asignatura 
 
FUNDAMENTACIÓN 
 
La asignatura que presentamos es obligatoria para un conjunto amplio de carreras 
relacionadas con las ciencias biológicas, tales como Agronomía, Veterinaria, Medicina, 
Lic. en Ciencias Ambientales, Farmacia, Kinesiología, Bioquímica, entre otras. 
 
Como futuros graduados de estas carreras, los estudiantes han de enfrentarse durante 
su formación y, posteriormente, en su actividad profesional, a una variedad de 
problemas relacionados con fenómenos de la vida de diferentes organismos, incluidos 
los seres humanos, cuya comprensión y resolución se fundamenta en principios y leyes 
físicas. 
 
La Física como disciplina científica ha desarrollado a lo largo de su historia poderosos 
instrumentos conceptuales para explicar nuestro mundo. Su aplicación para el análisis, 
explicación y predicción de fenómenos particularmente relacionados con la vida, desde 
lo complejo de los organismos más desarrollados, hasta lo más oculto del átomo, ha 
dado lugar a un campo específico: la Biofísica. Podemos decir entonces, que los 
principios y leyes de la Física se constituyen así en herramientas fundamentales para 
interpretar la vida. 
 
Actividades tales como la aplicación de una solución por vía endovenosa o la obtención 
de una imagen radiológica suponen la comprensión de principios y leyes físicas que 
serán contenidos de las diferentes unidades del programa. Por ello será prioritario en el 
enfoque que adopta esta asignatura el reconocimiento y aplicación de leyes y 
principios físicos a los organismos vivos y su relación con el ambiente, en 
tanto resulta el enfoque adecuado para las necesidades que la formación de estos 
profesionales requiere. 
 
OBJETIVOS GENERALES 
A través de la enseñanza de esta asignatura se espera que los estudiantes: 
 Comprendan las leyes generales de la Física que permitan interpretar los 
fenómenos fisiológicos. 
Programa – Física e Introducción a la Biofísica 
 Analicen los fenómenos biofísicos básicos de aplicación en las carreras 
relacionadas con el campo biológico. 
 Desarrollen cambios en los modelos de pensamiento para interpretar, analizar y 
aplicar los conocimientos adquiridos en situaciones problemas relacionadas con 
la carrera elegida 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
A partir del trabajo propuesto por las diferentes unidades se espera que los 
estudiantes: 
 
 Resuelvan situaciones problemáticas relacionadas con los fenómenos físicos 
estudiados. 
 Estimen órdenes de magnitud de cantidades mensurables para interpretar 
fenómenos diversos. 
- Interpreten la información relacionada con los diversos fenómenos estudiados, 
a través de gráficos. 
 
CONTENIDOS 
UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN A LA BIOMECÁNICA 
Concepto de masa, tiempo y espacio. Sistema de Unidades: Sistema Internacional de 
Unidades (SIU) y Cegesimal. Cinemática: concepto de velocidad. Movimiento rectilíneo 
uniforme. Concepto de aceleración. Movimiento uniformemente variado. Aceleración de 
la gravedad. Tiro vertical y caída libre. El principio de inercia. Fuerza: concepto 
general, unidades. Principio de acción y reacción. Trabajo y Energía. Potencia. 
Oscilaciones. Frecuencia y período. Los vertebrados como estructuras mecánicas sobre 
la superficie de la Tierra. 
 
Bibliografía Obligatoria 
Rivolta, Miguel y Benavides, Lucas (2016), Apunte de cátedra: Unidad 1. 
Introducción a la biomecánica, Buenos Aires, UBA XXI. Disponible en el 
campus virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
Toledo, Pablo (2017), Apunte de cátedra: Unidad introductoria. Revisión de 
conceptos físicos y procedimientos matemáticos, Buenos Aires, UBA XXI. 
Disponible en el campus virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
(Las nociones presentadas en este Apunte serán útiles para el desarrollo completo de 
la materia. Sugerimos tenerlo disponible como material para consultar y revisar 
nociones que aparezcan como supuestas y conocidas en las explicaciones de los temas 
o en la presentación y resolución de problemas.) 
 
UNIDAD 2: BASES FÍSICAS DE LA CIRCULACIÓN Y RESPIRACIÓN 
 
Leyes generales la hidrostática. Presión: Concepto y unidades. Columna líquida. 
Presión hidrostática: concepto y aplicaciones. Principio de Pascal: Concepto y 
aplicaciones. Gases: ecuación de los gases ideales. Presión parcial de un gas. Ley de 
Dalton. Presión de vapor. Ley de Henry. Evaporación y grado de humedad. Dinámica 
de fluidos. Teorema de Bernoulli. Circulación de líquidos en sistema tubulares. 
Programa – Física e Introducción a la Biofísica 
Ecuación de continuidad. Líquidos reales. Concepto de viscosidad. Ley de Poiseuille. El 
aparato circulatorio como sistema tubular cerrado. 
 
Bibliografía obligatoria 
Rivolta, Miguel y Benavides, Lucas (2016), Apunte de cátedra: Unidad 2. 
Bases físicas de la circulación y respiración, Buenos Aires, UBA XXI. 
Disponible en el campus virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
 
UNIDAD 3. TERMODINÁMICA DE LOS SERES VIVOS 
 
Calor y Temperatura. Definición y diferencias. Escalas térmicas. Concepto de equilibrio 
térmico. Ecuación general de la calorimetría. Calor sensible y latente. Transmisión de 
calor. Calor y trabajo. Energía interna. Primer principio de la termodinámica. Sistemas 
termodinámicos. Estados de equilibrio y estados estacionarios. Tipos de energía. 
Equivalente mecánico del calor. Entropía y segundo principio de la termodinámica. Los 
vertebrados como sistemas termodinámicos. 
 
 
Bibliografía obligatoria 
Rivolta, Miguel y Benavides, Lucas (2016), Apunte de cátedra: Unidad 3. 
Termodinámica de los seres vivos, Buenos Aires, UBA XXI. Disponible en el 
campus virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
 
UNIDAD 4. BASES FISICOQUÍMICAS DE LA VIDA 
 
Soluciones. Concentración. Molaridad, molalidad. Factor i de van´t Hoff. Osmolaridad. 
Compartimentos físicos y químicos. Permeabilidad. Ley de Fick. Osmosis y presión 
osmótica. Osmómetros. Transporte en la membrana biológica. 
 
Bibliografía obligatoria 
Rivolta, Miguel y Benavides, Lucas (2016), Apunte de cátedra: Unidad 4.Bases 
Fisicoquímicas de la vida, Buenos Aires, UBA XXI. Disponible en el campus 
virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
 
UNIDAD 5. BASES FÍSICAS DE LOS FENÓMENOS BIOELÉCTRICOS 
 
Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Diferencia de potencial. Condensador plano. La 
membrana biológica como condensador plano. Corriente eléctrica. Medios conductores. 
Resistencia y conductancia. Ley de Ohm. Capacidad eléctrica. Circuitos eléctricos. Los 
fenómenos bioeléctricos. Potencial de acción. 
 
Bibliografía obligatoria 
Rivolta, Miguel y Benavides, Lucas (2016), Apunte de cátedra: Unidad 5. 
Bases físicas de los fenómenos bioeléctricos, Buenos Aires, UBA XXI. 
Disponible en el campus virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
 
 
UNIDAD 6. INTRODUCCIÓN AL MANEJO DE SEÑALES EN LOS SERES VIVOS 
Programa – Física e Introducción a la Biofísica 
Fenómenos ondulatorios.Tipos de ondas. La luz. Óptica geométrica y ondulatoria. 
Sonido. 
Bases físicas de la visión y la audición. 
 
Bibliografía obligatoria 
Rivolta, Miguel y Benavides, Lucas (2016), Apunte de cátedra: Unidad 6., 
Introducción al manejo de señales en los seres vivos, Buenos Aires, UBA XXI. 
Disponible en el campus virtual www.ubaxxicampusvirtual.uba.ar 
 
 
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA 
 Aristegui, R. y otros. (1999) Fí Interamericanasica 1. Editorial Santillana, 
Buenos Aires. 
 Blackwood O. (1969) Kelly W. y Bell R., Física General, Ed. CECSA, México. 
 Hewit, P. (2004) Física Conceptual. Pearson ed. 9a ed., México. 
 Parisi,, M. (2003) Temas de Biofisica. Mc Graw Hill Interamericana,4a ed., 
México 
 Potter, M.: 2006 Termodinámica. Thomson International, 2a ed., México 
 Rela A. y Sztrajman J. (1998) Física I y Física II, Aique ed., Buenos Aires. 
 Sears, F. y Zemansky, M. (1999) Física Universitaria. Addison-Wesley, 9th ed., 
Vol I. México. 
 Smith, J.(2007) Introducción a la termodinámica. Mc Graw Hill Interamericana, 
7a ed., Mexico. 
 Tipler, P.(2003) Física para la ciencia y la tecnología, Reverté, 5a ed., Vol 2C, 
Barcelona. 
 
 
ESTRATEGIA METODOLÓGICA 
La tarea de enseñar y aprender Física se encuentra hoy con el desafío de la nueva 
alfabetización científica, que implica generar situaciones de enseñanza en las que el 
entorno virtual es un espacio de diálogo e intercambio entre diversas formas de ver, 
de hablar y de pensar el mundo. En la propuesta de UBA XXI este entorno se 
constituye en el ambiente especialmente diseñado para el aprendizaje y la enseñanza 
favoreciendo el intercambio entre estudiantes, docentes y conocimiento. 
En el campus virtual de UBA XXI se ofrecen la totalidad de las propuestas de 
actividades y recursos para el estudio de la asignatura, así como espacios de 
intercambio y consulta con los docentes a través de los foros. Periódicamente, 
disponibles a través de la pestaña Hoja de ruta encontrarán las sesiones de trabajo 
que se constituyen en el principal recurso para organizar el tiempo de estudio y 
realizar actividades a partir de la lectura de la bibliografía para el trabajo con los 
contenidos de cada Unidad. Los foros para cada Unidad y las tutorías en línea 
disponibles desde https://www.youtube.com/user/UBAXXI son los espacios 
fundamentales para el intercambio entre docentes y estudiantes. 
 
 
 
Programa – Física e Introducción a la Biofísica 
EVALUACIÓN 
La evaluación de la materia se realiza a través de dos exámenes parciales, obligatorios 
y presenciales. Los parciales no son eliminatorios: las calificaciones obtenidas en el 
primero y en el segundo examen parcial se promedian. Los exámenes parciales 
aplazados (menos de 4 puntos) no se recuperan, su nota se promedia con la del otro 
examen. 
 1. Promoción directa (sin examen final): la materia se promociona si el promedio de 
la calificación de los dos exámenes parciales es de 6,50 (seis cincuenta) o más puntos. 
Para promocionar la materia, no se puede obtener aplazo en ninguno de los dos 
parciales. 
2. Promoción indirecta (con examen final): si el promedio de los dos exámenes 
parciales está comprendido entre 4 (cuatro) y 6 (seis) puntos, se rinde un examen 
final que debe aprobarse con una nota mínima de 4 puntos. Para rendir este examen, 
se dispone de tres llamados consecutivos 
En caso de ausencia a un parcial por razones de fuerza mayor, debidamente 
justificadas, se puede solicitar rendir examen recuperatorio. Solo se puede recuperar 
un examen parcial. 
Acerca de los exámenes y su devolución 
En la pestaña Evaluación del campus virtual se ofrecen las orientaciones necesarias 
para la evaluación y el circuito propuesto para la Devolución virtual, que le permite a 
los estudiantes disponer de los criterios de evaluación y analizar la producción de su 
examen y la calificación obtenida. Este análisis de las propias respuestas a través de 
las claves de corrección que se publican en el campus luego de la toma de exámenes, 
constituye un momento pedagógico y constructivo más, y no un mero control y 
verificación de la corrección.