2010_11
Educational guide 
School of Chemical Engineering
A A A 
english 
Nanoscience and Nanotechnology (2006)
 Subjects
  BIOPHYSICS
   Contents
Topic Sub-topic
I PROCESSOS
1. Bases físiques del món bioquímic. La lògica molecular i característiques fonamentals de la matèria viva. Producció i consum d'energia en els sistemes biològics. Estat estacionari dels sistemes biològics. Flux de la informació biològica.

2. Principis de la termodinàmica en sistemes biològics. Energia, calor, treball. Primera llei. Entropia i matèria viva. Energia lliure i concentració. Potencial químic. Compostos fosfat d'alt nivell energètic.

3. Transport a través de membranes. Model de mosaic fluid. Significació dels moviments moleculars en la membrana. Difusió i moviment brownià. Llei de Fick. Mecanismes generals de transport a través de membrana. Model termodinàmic de la bomba de sodi.

4. Transducció d'energia a nivell de membranes. Translocació de protons i força protomotriu en cadenes de transport d'electrons. Model quimiosmòtic. Acoblament entre les cadenes transportadores d'electrons i la síntesi d'ATP. Exemples de processos associats amb la força protomotriu.

5. Captació d'energia lluminosa. Excitació de molècules per acció de la llum. Pigments i fotosistemes. Transport d'electrons en sistemes fotosintètics. Fotofosforilació.

6. L'ull com a instrument òptic. Estructura general, bastons i cons. Bases moleculars de la visió. Absorció i emissió de la llum. Altres aplicacions del sistema rodopsina.

7. Potencial de membrana. Membranes excitables. Potencial d'acció. Conducció de l'impuls nerviós. Canals iònics en membranes de cèl•lules nervioses. Transmissió sinàptica.

8. Contracció muscular. El muscle i la seva diversitat. Organització del múscul esquelètic. Proteïnes contractils del múscul. Mecanisme i regulació de la contracció muscular. Energètica de la contracció muscular.

9. Citoesquelet, cilis i flagels. Sistemes motrius dependents de l'actina. Sistemes de microtúbuls. Moviment dels cilis i flagels. Transport intracel.lular. Motilitat bacteriana.
II VARIACIONS TEMPORALS 10. Generalització del segon principi en sistemes oberts. Funció de dissipació. Equacions fenomenològiques. Teorema de mínima producció d'entropia. Estabilitat dels estats estacionaris. Processos lluny de l'equilibri.

11. Anàlisi determinista de sistemes. Processos cinètics considerats com sistemes d'equacions diferencials. Solucions estacionaries. Model de Lotka-Volterra. Dinàmica de sistemes. Estabilitat estructural i bifurcacions.

12. Oscil.lacions biològiques. Autoorganització a nivell temporal en els éssers vius. Comportaments periòdics en sistemes biològics. Ritmes. Oscil•lacions de la glicòlisi. Ritmes d'activitat enzimàtica. Caos.

13. Anàlisi estocàstic de sistemes. Dinàmica d'un sistema a través d'un tractament estocàstic. Cadenes de Markov. Simulació de processos estocàstics. Mètode de Montecarlo.

14. Evolució, un procés irreversible. Evolució prebiòtica. Modelització d'un procés de selecció i evolució. Hipercicles. tRNA com a fòssils d'evolució prebiòtica. Hipòtesi RNY.

15. Fluxos i forces en l'evolució molecular. Velocitat d'evolució. Matrius estocàstiques d'evolució de proteïnes i de gens. Distàncies genòmiques. Models d'evolució molecular.