Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Tutorías: 7 Clase Expositiva: 32 Clase Interactiva: 21 Total: 60
Lenguas de uso Castellano, Gallego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ciencias Morfológicas, Física Aplicada, Farmacología, Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Departamento externo vinculado a las titulaciones, Física de Partículas
Áreas: Anatomía y Embriología Humana, Física Aplicada, Óptica, Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Área externa M.U en Nanociencia e Nanotecnoloxía, Física de la Materia Condensada
Centro Facultad de Farmacia
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Sin docencia (Ofertada)
Matrícula: No matriculable (Sólo alumnado repetidor)
Esta materia de introducción pretende dotar al alumno de los fundamentos necesarios para comprender los conceptos que se desarrollarán en las distintas materias que componen el máster Interuniversitario en Nanociencia y Nanotecnología.
Bloque Biología
Programa de clases expositivas (11 h)
Tema 1. La célula (2 horas lectivas): Membrana y su potencial. Transporte a través de la membrana. Endocitosis. Necesidades energéticas de la célula. Metabolismo glucídico: glicolisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa. Mitocondria y apoptosis, otras formas de muerte celular. Núcleo. División celular. Genómica.
Tema 2. Transducción de señales (1 hora). Principales mecanismos de señalización
Tema 3. Transporte de solutos y agua (1 hora). Volúmenes corporales. Principios del intercambio de materiales entre los distintos compartimentos: sangre, extracelular e intracelular. Circulación linfática.
Tema 4. Sistema Cardiocirculatorio (2 horas). Organización del sistema cardiovascular. Reología. Arterias, venas y capilares. Corazón como una bomba. Mecanismos reguladores.
Tema 5. Respiratorio (2 horas). Organización del sistema respiratorio. Transporté de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre. Mecánica ventilatoria y su regulación.
Tema 6. Sistema Urinario (1 hora). Organización del sistema urinario. Filtración glomerular y flujo sanguíneo renal
Tema 7. Sistema Nervioso (1 hora). Organización del sistema nervioso. Sistema nervioso autónomo. Transducción sensorial
Programa de seminarios (7 horas)
Seminario 1: Técnicas de secuenciación genómica.
Seminario 2: Técnicas para medir el Potencial de Membrana. Transmisión del impulso nervioso.
Seminario 3: Insulina
Seminario 4: Sistemas de Transporte. Barrera hematoencefálica.
Seminario 5: Absorción intestinal. Función hepatobiliar
Seminario 6: Sangre. Hemostasia
Seminario 7: Fundamentos de la interacción de los nanomateriales con las estructuras biológicas
Bloque Química
Programa de clases expositivas (11 h)
- Tema 1.- Fundamentos de Espectroscopía: Interacción radiación-materia. (1 hora lectiva). Fundamento mecanocuántico de la interacción de radiación y materia. Tipos de espectros de moleculares. Reglas de selección. Espectros de rotación. Intensidad y anchura de las bandas. Ley de Lambert-Beer.
- Tema 2: Espectroscopía infrarrojo (1 hora lectiva). Vibración de moléculas diatómicas. Espectro IR de moléculas diatómicas: reglas de selección e intensidad. Anarmonicidad de las vibraciones. Energía residual y energía de disociación. Estructura fina de rotación. Espectros IR de moléculas poliatómicas: modos normales de vibración. Bandas fundamentales, armónicos, bandas de combinación. Frecuencias características. Aplicaciones de la espectroscopía IR.
- Tema 3: Espectroscopía Raman (2 horas lectivas). Interacción radiación-materia. Efecto Raman. Espectro Raman de rotación y vibración-rotación. Desplazamiento Raman. Origen del Raman scattering: Polarizabilidad. Reglas de selección y modos activos. Raman y fluorescencia. Aplicaciones de la espectroscopía Raman
- Tema 4: Espectroscopía electrónica y fluorescencia. (1 hora lectiva). Niveles de energía electrónica en moléculas diatómicas. Espectros electrónicos de moléculas diatómicas. Reglas de selección. Estructura de vibración. Principio de Frank-Condon. Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas. Tipos de transiciones electrónicas. Cromóforos y auxocromos. Procesos de desactivación electrónica. Fluorescencia y fosforescencia.
- Tema 5.- Cinética química (1 hora lectiva). Cinétiva vs termodinámica. Velocidad de reacción. Ley de velocidad y orden de reacción. Variación de la constante de velocidad con la temperatura. Catálisis. Mecanismos de reacción.
- Tema 6.- Fuerzas intermoleculares. (1,5 horas lectivas). Tipos de enlaces no covalentes. Solvatación y enlace. Estabilidad de complejos Host-Guest en disolución. Caracterización de sistemas supramoleculares. Aplicaciones.
- Tema 7.- Macromoléculas. Estructura y caracterización. (1,5 horas lectivas). Oligómeros abiertos. Macrociclos. Cajas moleculares. Quiralidad versus geometría. Libertad conformacional. Aplicaciones.
- Tema 8.- Quiralidad: Respuestas quiroópticas y aplicaciones. (2 horas lectivas). Luz polarizada. Fundamentos de la espectroscopía quiroóptica. Tipos de espectroscopía quiroóptica. Predicción de respuestas quiroópticas. Aplicaciones en determinación estructural y sensing.
Programa de seminarios (7 horas lectivas)
Seminario 1: Fundamentos de espectroscopia (1 hora lectiva)
Seminario 2: Espectroscopia IR (1 hora lectiva)
Seminario 3: Espectroscopia Raman (1 hora lectiva)
Seminario 4: Cinética Química (1 hora lectiva)
Seminario 5: Fuerzas intermoleculares (1 hora lectiva)
Seminario 6: Macromoléculas. Estructura y caracterización. (1 hora lectiva)
Seminario 7: Quiralidad: Respuestas quiroópticas y aplicaciones. (1 hora lectiva)
Bloque Física
Programa de clases expositivas (10 h)
- Tema 1. Introducción. Los materiales y sus características: Metales y Aleaciones, Cerámicas, Polímeros, Materiales Compuestos, Nanomateriales. Materiales críticos. Diseño de materiales. Índice de material y los mapas de selección de materiales
- Tema 2. Propiedades mecánicas de los materiales. Diagramas esfuerzo-deformación: elasticidad, plasticidad, tenacidad, fractura, fluencia. Fallos de los materiales bajo tensión: Carga repetitiva y fatiga. Corrosión. Degradación. Dureza. Rugosidad. Fricción. Tipos de desgaste superficial
- Tema 3. Propiedades térmicas de los materiales. Capacidad calorífica. Conductividad térmica. Expansión térmica.
- Tema 4. Propiedades eléctricas .Conductividad. Ley de Ohm. Conducción electrónica e iónica.Conductores, dieléctricos y semiconductores.
- Tema 5. Propiedades magnéticas. Diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo. Histéresis.
- Tema 6. Propiedades ópticas. Radiación electromagnética. Interacción con sólidos. Refracción, índice de refracción. Reflexión. Transmisión. Absorción.
Programa de seminarios
Seminario 1: Propiedades de Materiales. Nanomateriales (1 hora lectiva)
Seminario 2: Propiedades mecánicas de los materiales. Fricción y desgaste con nanoaditivos. (1 hora lectiva)
Seminario 3: Propiedades térmicas de los materiales. Nanofluidos térmicos (1 hora lectiva)
Seminario 4: Propiedades eléctricas de materiales, conductividad eléctrica, ley de Ohm (1 hora lectiva)
Seminario 5: Teoría de bandas, conductores, dieléctricos y semiconductores (1 hora lectiva)
Seminario 6: Propiedades magnéticas: diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo (1 hora lectiva)
Seminario 7: Propiedades ópticas de los materiales (1 hora lectiva)
- Biología molecular de la célula. Bruce Alberts. Garland Science, 2016 Omega.
- Biología celular y molecular. Gerald Karp. McGraw-Hill Interamericana de España S.L, 2014.
- Fisiología humana: un enfoque integrado. Dee Unglaub Silverthorn. Ed. Medica Panamericana, 2019
- Química Física. P.W. Atkins. Omega, 2002.
- Manual de Química Física. Bertrán, J., Nuñez, J., Ariel, 2002.
- Surface enhanced Raman spectroscopy : analytical, biophysical and life science applications, Schlücker, S., Wiley-VCH, 2011
- Fisicoquímica. Ira N. Levine. McGraw-Hill, 2004.
- Química Física. P.W. Atkins. Omega, 2002.
- Quimica general. R. Petrucci y otros. Pearson Education 2011.
- Ciencia e ingeniería de materiales. William D. Callister, Jr., David G. Rethwisch. Barcelona. Reverté, 2016.
- Física del estado sólido, J. Maza, J. Mosqueira, J. A. Veira, manuales universitarios 8, Universidad de Santiago de Compostela, 2008
- Ondas de Luz, J. A. Díaz Navas y J.M. Medina Ruiz 2ª Edic. Copicentro Editorial . Universidad de Granada 2013
- Óptica, E. Hecht 5ª Edic. Pearson Educación. 2017
- Teoría y problemas de óptica, E. Hecht : McGraw-Hill, 1990.
Bibliografía complementaria
Física del estado sólido: ejercicios resueltos, J. Maza, J. Mosqueira, J. A. Veira, manuales universitarios 11, Universidad de Santiago de Compostela, 2008
Materials: Engineering, Science, Processing and Design M. F. Ashby, H. Shercliff, D, Cebon, Butterworth Heinemann Books, Elsevier 2018
Optica Física, Problemas y ejercicios resueltos, F. Carreño y M.A. Antón. Prentice Hall 2001
Optica Electromagnética VOl. I y II, J. M. Cabrera, F. Agulló López y F. J. López . Addison-Wesley /Univ. Aut. Madrid Edic. 2000
Básicas:
CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones –y los conocimientos y razones últimas que las sustentan– a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades;
CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Generales:
CG2: Saber aplicar los conocimientos a la resolución de problemas en el ámbito multidisciplinar de la investigación y la innovación relacionada con nanociencia y nanotecnología.
CG3: Ser capaz de identificar teorías y modelos científicos y aproximaciones metodológicas adecuadas para el diseño y la evaluación de materiales nanoestructurados.
CG4: Tener capacidad para comprender la reglamentación y las responsabilidades sociales que se derivan de la investigación, el desarrollo y la innovación en el área de la nanociencia y la nanotecnología.
CG5: Disponer de conocimientos y habilidades para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas, en contextos interdisciplinares y con un alto componente de transferencia del conocimiento.
CG6: Tener capacidad de liderazgo, creatividad, iniciativa y espíritu emprendedor.
CG9: Tener capacidad de comunicación oral y escrita y de interacción científica con profesionales de otras áreas de conocimiento.
CG10: Adquirir la formación necesaria para poder integrarse en futuros estudios de doctorado en Nanociencia y Nanotecnología, o en ámbitos relacionados.
Transversales:
CT2: Saber desarrollar trabajos de colaboración en equipos multidisciplinares.
CT3: Usar las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs) como herramienta para la transmisión de conocimientos, resultados y conclusiones en ámbitos especializados de modo claro y riguroso.
CT5: Saber aplicar los principios recogidos en The European Charter & Code for Researchers.
Específicas:
CE01: Conocer la terminología propia de la Nanociencia y la Nanotecnología
CE02: Interrelacionar la estructura química, la arquitectura u ordenamiento del material nanoestructurado con sus propiedades químicas, físicas y biológicas.
CE03: Adquirir los conocimientos conceptuales y prácticos sobre los procesos de auto-ensamblado y auto-organización en sistemas macromoleculares que sean necesarios para el diseño de nuevos nanomateriales y nanoestructuras
CE05: Evaluar las relaciones y diferencias entre las propiedades de los materiales a escala macro, micro y nano.
CE06: Conocer las principales técnicas de caracterización de materiales nanoestructurados.
CE07: Conocer las interacciones de los materiales nanoestructurados con los seres vivos y el medio ambiente.
CE08: Conocer las principales aplicaciones de los nanomateriales en los diversos campos de conocimiento como la física, química, ingeniería, la biomedicina, biotecnología, o arte, entre otros.
-Clases teóricas con participación de los alumnos.
-Discusión de casos prácticos en seminarios con apoyo de métodos informáticos y pizarra.
-Aprendizaje basado en problemas
-Presentaciones orales de temas previamente preparados, seguidas de debate con participación de estudiantes y profesores
La evaluación consistirá para cada bloque en:
- Examen escrito sobre contenidos básicos de la materia (50% de la calificación). El examen de la asignatura, que se realizará en la fecha indicada en la guía del curso correspondiente, consistirá en preguntas de respuesta corta y resolución de problemas. La puntuación máxima será de 5 puntos. Se requiere una calificación mínima de 2 puntos en esta parte para que se computen las calificaciones de los otros dos ítems que se valoran.
- Participación activa en los seminarios, presentaciones orales y trabajos (50% de la calificación). Se evaluará la participación activa de los alumnos mediante la resolución de cuestiones y problemas planteados en clase, la presentación de trabajos y la intervención en los debates que puedan surgir. En las presentaciones orales se evaluará la claridad expositiva y la capacidad para responder a las preguntas que se planteen.
Cada bloque se evaluará por separado, siendo necesaria una calificación mínima de 4 en cada uno de los bloques para que se haga la media entre los bloques cursados.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación a lo recogido en el “Reglamento de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”:
"Artículo 16. Realización fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realización fraudulenta de cualquier ejercicio o prueba requerida en la evaluación de una asignatura implicará la calificación de reprobado en la convocatoria correspondiente, independientemente del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Se considera fraudulento, entre otras cosas, la realización de trabajos plagiados u obtenidos de fuentes accesibles al público sin reelaboración o reinterpretación y sin citaciones a los autores y las fuentes.”
Las horas de actividades formativas presenciales son 32 (teóricas) y 21 (seminario y clases prácticas de pizarra). Las horas de trabajo personal del alumno se estiman en 90.
El alumno debe evitar el simple esfuerzo memorístico y orientar el estudio a comprender, razonar y relacionar los contenidos de la materia. La participación en actividades interactivas permitirá al estudiante una mejor comprensión de los aspectos desarrollados en las clases expositivas, lo que facilitará la preparación del examen final.
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 09:00-13:00 | Grupo 1/CLE_01 | Gallego, Castellano | AULA SEMINARIO DE FÍSICO QUÍMICA 2 |
| Martes | |||
| 09:00-13:00 | Grupo 1/CLE_01 | Castellano, Gallego | AULA SEMINARIO DE FÍSICO QUÍMICA 2 |
| Miércoles | |||
| 09:00-11:00 | Grupo 1/CLE_01 | Gallego, Castellano | AULA SEMINARIO DE FÍSICO QUÍMICA 2 |
| 11:00-13:00 | Grupo 1/CLIS_01 | Castellano, Gallego | AULA SEMINARIO DE FÍSICO QUÍMICA 2 |
| Jueves | |||
| 09:00-13:00 | Grupo 1/CLE_01 | Gallego, Castellano | AULA SEMINARIO DE FÍSICO QUÍMICA 2 |