Microbiologa I

Universidad Central de Venezuela Facultad de Ciencias Escuela de BiologaDepartamento de Biologa CelularUnidad Docente en Biologa Celular

Asignatura Principios de Fisicoqumica

Tipo de asignatura: Obligatoria

Cdigo: 3425

Unidad de crdito: 5

Horas semana: 4 h/sem de Teora 4 horas/sem de Prctica

Departamento: Biologa Celular

Requisitos: 3403 Princpios de Qumica II; 8207 Matemtica General II 3104 Fsica General II

objetivos

1. Suministrar al estudiante un conocimiento y percepcin bsica sobre aspectos de la Termodinmica clsica, los Sistemas de Agregacin Variable, los sistemas de Composicin Variable y la Cintica Qumica.

2. Familiarizar al estudiante con algunas aplicaciones de los principios de la fisicoqumica en el campo biolgico.

3. Introducir al estudiante en la comprensin de algunos procesos y funciones termodinmicas desde el punto de vista microscpico.

4. Capacitar al estudiante en la resolucin practica de problemas empleando principios de fisicoqumica, haciendo nfasis en la comprensin de situaciones y escenarios biolgicos desde una perspectiva fisicoqumica.

Contenido Programtico

TEMA I (20 horas). Termodinmica. Peso de la evaluacin 25%

1. Sistemas termodinmicos. Propiedades. Variables extensivas e intensivas. Barreras termodinmicas. Estados de equilibrio: procesos termodinmicos. Calor y Temperatura, Velocidad de ocurrencia de los procesos: Violentos (rpidos) y Cuasiestaticos. Funciones de estado. Energa y su extensin termodinmica. Primera ley de Conservacin de la energa, E = Q + W. Sistemas gaseosos como modelo de una funcin de estado, aplicaciones practicas.

2. Variables intensivas y su valor predictivo. Restricciones a procesos termodinmicos: mquinas trmicas. Postulado fundamental: entropa y propiedades. Procesos reversibles, irreversibles. Reformulacin del postulado fundamental bajo diferentes condiciones termodinmicas, F, G y H.

3. Introduccin a la termodinmica de los sistemas biolgicos.

TEMA II (16 horas)Termodinmica de Sistemas de Estado de Agregacin Variable. Peso de la evaluacin 20%

1. Propiedades de la funcin G. Potenciales qumicos. Aplicacin del postulado fundamental al equilibrio entre estado de agregacin de la materia. Fases y equilibrio entre fases. Diagrama de fases. Regla de fases.

2. Soluciones ideales: presin de vapor de equilibrio de una solucin ideal. Potenciales qumicos de sustancias en soluciones ideales. Propiedades coligativas. Soluciones reales. Actividad. Implicaciones biolgicas de las propiedades coligativas.

3. Potenciales electroqumicos. Equilibrio bajo una diferencia de potenciales y equilibrio Gibbs-Donnan. Significacin de los equilibrios inicos en la biologa

TEMA III (16 horas)Termodinmica de Sistemas de Composicin Variable.Peso de la evaluacin 20%

1. Direccin y estado de equilibrio de una transformacin qumica. Energa libre de mezcla y sustitucin. El estado de equilibrio: constante de equilibrio. Equilibrio homogneo y heterogneo. Equilibrios simultneos. Sistemas tamponados (ecuacin de Henderson-Hasselbalch). Alteracin del equilibrio qumico con la temperatura y la presin.

2. Sistemas de composicin variables con especies cargadas. Reacciones de electrodos. Equilibrio electroqumico. Potencial de equilibrio. Semiceldas y combinaciones de semiceldas. Fuerza electromotriz y composicin de una celda en equilibrio. Dependencia del equilibrio electroqumico con la presin y la temperatura. Las reacciones de oxido-reduccin y sus aplicaciones.

TEMA IV (10 horas)Cintica.Peso de la evaluacin 20%

1. Fenomenologa: Ley cintica de reaccin. Constante cintica. Orden de una reaccin: mtodos de determinacin de la ley cintica de un proceso.

2. Energa de activacin. Concepto de estado estacionario. Teora del estado activado. Energa libre de activacin. Dependencia de la velocidad de reaccin con la temperatura y con la energa de activacin.

3. Catlisis qumica. Catlisis enzimtica. Cintica de Michaelis-Menten. Transformaciones lineales: Lineweaver Burk, Eddie Hofftie, Hanes Wolf. Inhibicin de la catlisis enzimtica: competitiva, incompetitiva y mixta. Ejemplos de inters biolgico.

PARCIAL IV (Cintica) Fijado por Control de estudiosBIBLIOGRAFIA

-Callem H.B. Termodinamica. (Captulos 1 y 4).

-Chang R. Physical Chemistry for the Biociences. University Science Books. 2005.

-Castellan G. W. Fisicoqumica.

-Levine I.N. Fisicoquimica. Mc Graw Hill. 1996. Vol I y II.

EVALUACION

Unidad I ..20%Unidad II..20%Unidad III.20%Unidad IV20%Practicas20%