Assignatura: Físicoquímica de Biosistemes

Quadrimestre: Primavera

Crèdits ECTS: 2,5

Professors: Francesc Mas Pujadas, Jordi Hernàndez-Borell

Departament / Facultat: Dept. Química Física, Fac. Química, Dept. Fisicoquímica, Fac. Farmàcia, UB

Objectius: Estudi dels processos fisicoquímics a nivell cel.lular, amb especial èmfasi a la bioenergètica del metabolisme cel.lular i als fenòmens de transport en membranes.
Donar una breu introducció a l’estudi de les forces intermoleculars entre biomacromolècules, membranes i altres estructures de tamany nanomètric.

Recomanacions / Requisits previs: Nivell de formació prèvia equivalent al de les Llicenciatures en Física, Química o Farmàcia

CONTINGUTS: Temari

A PROCESSOS IRREVERSIBLES (0.5 ECTS)

1.Repàs de conceptes de Termodinàmica de l'equilibri
2.Processos irreversibles. Concepte de producció d'entropia
3.Termodinàmica de Processos Irreversibles. Règim lineal
4.Acoblament entre processos irreversibles. Estequiometria de l'acoblament

B TRANSPORT EN MEMBRANES: BIOENERGÈTICA (1.25 ECTS

1.Condicions d’equilibri en membranes biològiques. Òsmosi. Transport passiu en membranes
2.Potencials de membrana. Origen i tipus
3.Equilibri osmòtic o de Donnan. Diàlisi
4.Potencial de membrana en repòs
5.Transport actiu. Transportadors de membrana
6.Potencial d'acció. Excitació. Transmissió de l'impuls nerviós
7.Conversió d’energia en mitocòndries. Fosforilació oxidativa. Hipòtesi quimiosmòtica

C FORCES INTERMOLECULARS

1.Repàs de forces electrostàtiques entre ions i dipols en dissolució
2.Forces de van der Waals
3.Forces entre partícules. Teoria microscòpica de Hamaker
4.Funció resposta dielèctrica. Introducció a la teoria de Lifshitz
5.Tècniques instrumentals per mesurar forces.
6.Aplicacions de caire biològic

Planificació:
Hores presencials aula: 22 hores
Hores de treball no presencial: 14 hores
Hores de preparació i estudi per part de l’alumne: 33 hores

Bibliografia

A Termodinàmica de Processos Irreversibles
-A. KATCHALSKY, P.F. CURRAN, "Nonequilibrium Thermodynamics in Biophysics", Harvard University Press, Cambridge (MA), 1965.
-D. JOU, "Introducció a la Termodinàmica de Processos Biològics", Institut d'Estudis Catalans, Barcelona, 1985. (Existeix traducció castellana per Ed. Labor, Barcelona, 1989).

B Biofísica
-K.E. van HOLDE, "Bioquímica Física", Col. Exedra, Alhambra, Madrid, 1979.
-R. PLONSEY, R.C. BARR, “Bioelectricity. A quantitative Approach”, 2a. ed., Kluwer Ac., Plenum Pub., N.Y., 2000.
-R. GLASER, “Biofísica”, Ed. Acribia, Zaragoza, 2003.

C Forces intermoleculars
-J.N. ISRAELACHVILI, “Intermolecular and sirface forces”, 2a. ed., Academic press, London, 1992.
-D.F. EVANS, H. WENNERSTRÖM, “The Colloidal Domain, where Physics, Chemistry, Biology and Technology meet”, 2a. ed., Wiley, N.Y., 1999.