Presentación

Esta materia corresponde al primer año de la carrera de Licenciatura en Enfermería de la Escuela Superior de Salud y Ambiente dependiente de la Universidad Nacional del Comahue, sede Puerto Madryn.

La cátedra está constituida por

Profesor Titular:
Ing. Walter G. SCHLUND
Ayudantes:
Lic. y Prof. María José ESTEVES
Tec. Verónica RODRIGUES

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Programa de Contenidos

MÓDULO 1:

Unidad 1: Estructura de la materia: elemento químico. Átomo, números característicos. Iones. Isótopos. Moléculas, macromoléculas. Monómeros. Polímeros. Sistema. Fase. Sistema disperso. Sistema homogéneo. Sistema heterogéneo.

Estabilidad de los sistemas fluidos: Floculación. Propiedades de los coloides. Movimiento browniano. Efecto tyndall. Soles, geles. Diálisis. El Agua: propiedades fisicoquímicas del agua y su importancia biológica. Propiedades que la hacen distintiva en la función biológica. Los iones minerales: cationes y aniones de importancia en biología.

Unidad 2:  Física aplicada a los gases:  Propiedades generales de los gases. Presión, temperatura y volumen. Ecuación de estado de los gases ideales. Mezcla de gases. Difusión de gases. Licuación de gases. Sistema respiratorio. Mecánica. Volúmenes pulmonares. Propiedades elásticas del pulmón. Fuerzas titulares. Fuerzas de superficie. Surfactante.

Ejercicios, problemas, aplicaciones en enfermería.

Unidad 3: Calor y Temperatura. Calorimetría. Cantidad de calor. Caloría. Calor específico. Capacidad calorífica. Propagación del calor. Termodinámica de los Seres Vivos. Diferencia entre calor y temperatura. Escalas de temperatura. Calor y trabajo. El primer principio de la termodinámica. Sistemas abiertos, cerrados y aislados. Distintos tipos de energía: mecánica, térmica, química. Segundo principio. Ejercicios, problemas, aplicaciones en enfermería.

Unidad 4: Luz, óptica. Energía  de la Luz. Teorías de la luz. Teoría ondulatoria, corpuscular y de las ondas  electromagnéticas. Propiedades de la luz. Rayos Infrarrojos. LASER. Tipos de LASER. El ojo. Principios de óptica. Imágenes formadas en el ojo. Óptica fisiológica. Propiedades dinámicas del iris, del cristalino y acomodación.

Unidad 5: Soluciones. Expresión de las soluciones. Molar – Molal – Normal – Porcentual -. Soluto. Solvente. Distintos tipos de soluciones. Hipotónicas,  hipertónicas, Isotónicas. Osmosis. Presión Osmótica. Concentración de Hidrogeniones: concepto de pH y pOH. Ácidos y bases. Determinación de pH.

Ejercicios, problemas, aplicaciones en enfermería.

Unidad 6: Electricidad. Conceptos de diferencia de potencial, corriente, resistencia. Ley de Ohm. Circuitos básicos. Señales y potenciales eléctricos de interés en biología. Macro y micro shock eléctrico. Aspecto de seguridad eléctrica en aparatos de uso en medicina. Importancia de puesta a tierra. 

Ejercicios, problemas, aplicaciones en enfermería.

Unidad 7: Radiaciones ionizantes. Tipos y energía de las radiaciones ionizantes.  Interacción de las radiaciones ionizantes con la materia. Efectos de la radiación en biología. Dosimetría. Unidades de Dosis de Radiación. Radioprotección..

Radiodiagnóstico: Formación de imágenes en medicina: Radioscopia y Radiografía. Nociones de Tomografía Computada y Resonancia Nuclear Magnética. Cámara Gamma. Radioisótopos. Tiempo de vida media. Los radioisótopos como trazadores.

Radioterapia: Aplicaciones médicas de las radiaciones. Radioterapia (teleterapia, braquiterapia).

Ejercicios, problemas, aplicaciones en enfermería.

MÓDULO 2:

Unidad 8: Glúcidos. Definición, importancia biológica. Propiedades. Clasificación. Monosacáridos más importantes. Oligosacáridos: disacáridos. Polisacáridos. Homopolisacáridos y heteropolisacáridos. Proteoglucanos y glicoproteínas.

Unidad 9: Lípidos. Definición. Importancia biológica. Propiedades. Clasificación. Acidos grasos: tipos, propiedades. Triglicéridos. Glicerofosfolípidos. Esfingolípidos. Cerebrósidos y ganglósidos.

Unidad 10: Proteinas. Aminoácidos, definición clasificación. Propiedades. Uniones peptídicas. Péptidos, oligopéptidos y polipéptidos. Proteínas. Definición. Importancia biológica. Clasificación. Proteínas solubles e insolubles. Estructura de las proteínas: primarias, secundarias, terciaras y cuaternarias.

Unidad 11: Enzimas. Definición. Importancia biológica. Clasificación. Estructura. Mecanismo de acción enzimática. Especificidad. Cinética enzimática y factores que modifican la actividad enzimática. Inhibición enzimática. Enzimas alostéricas.

Unidad 12: Metabolismo. Metabolismo de glúcidos: gluconeogénesis. Glucólisis. Etapas y balance energético. Metabolismo del glucógeno. Glucogenogénesis. Glucogenolisis hepática y muscular. -Metabolismo de lípidos. Ácidos grasos: beta oxidación Triglicéridos. Biosíntesis y degradación. Metabolismo de Proteínas. Transaminación. Desaminación. Ciclo de la Urea.

Unidad 13: Química del aparto digestivo: Secreciones digestivas. La saliva. Formación. Secreción. Componentes orgánicos e inorgánicos. Jugo gástrico. Formación del ácido clorhídrico. Componentes enzimáticos. Jugo pancreático: características, acción digestiva. Jugo intestinal. Composición. Procesos de digestión y absorción de hidratos de carbonos, lípidos y proteínas.

Unidad 14: Hormonas y Vitaminas. Hormonas. Concepto .Clasificación. Mecanismo general de acción.

Receptores: Definición. Propiedades. Clasificación. Hormonas polipeptídicas del páncreas. Insulina y Glucagon. Regulación de la glucemia. Vitaminas. Clasificación. Fuentes. Vitaminas liposolubles (A, E, K, D) e hidrosolubles (B, C). Acción biológica. Avitaminosis.

Unidad 15: Sangre y Orina. Sangre: Propiedades funcionales de la sangre. Elementos constitutivos: células y plasma. Fórmulas y valores normales. Hematocrito.  Coagulación.Grupo sanguíneo ABO y factor Rh

Orina: características físico-químicas. Concentración y dilución de la orina. Composición química normal. Detección anormal de metabolitos.

Condiciones de cursada

FÍSICA Y QUÍMICA BIOLÓGICA – Año 2011

Profesor Titular: Ing. Walter G. Schlund

Ayudantes: Prof. María José Esteves y Tec. Verónica Rodrigues

Carga horaria: 4 horas semanales

Horario de cursada: Martes de 17:00 hs a 19:00 hs y Viernes de 17:30 a 19:30 hs.

Metodología Didáctica:

Clases teóricas: a cargo del profesor titular y/o adjunto, con una duración de dos horas.

Clases de coloquios: a cargo del profesor adjunto y ayudante, con una duración de dos horas. Se trabajará en forma grupal (4 personas como máximo),se entregarán temas para desarrollar, realizando para ello una investigación bibliográfica e informática de aproximadamente hora y media y luego en la ultima media hora se expondrán oralmente los temas, cerrando la actividad con un debate integrador.

Resolución de guía de problemas: a cargo del profesor adjunto y ayudante repaso de los conceptos a aplicar en la resolución de los problemas y consultas de los temas tratados, para luego realizar la práctica. 

Metodología de evaluación:

- dos (2) parciales obligatorios escritos e individuales (aprox. Semana 9 y 15)

- Un (1) Recuperatorio final de los dos parciales (semana 16 aprox).

- Evaluación final de alumnos regulares.

Condiciones de regularidad y promoción:

* Regularidad:

   - Asistencia mayor al 70 %

   - Aprobación de cada parcial /recuperatorio con nota igual o mayor a 4.

* Promoción directa:

   - Asistencia mayor al 70 %

   - Aprobación de cada parcial (sin usar los recuperatorios) con nota igual o mayor a 7.

* Final para alumnos libres:   

   - Aprobación de examen escrito (de temas de coloquios y problemas)

   - Examen oral: solo si tiene aprobado el escrito.

Trabajo Práctico Nº 1

Trabajo de Práctico - Unidad Nº 1: Estructura de la materia

Actividad Nº 1

Siendo estos temas básicos y que seguramente han sido vistos durante algunos espacios curriculares del secundario / polimodal y en alguna otra asignatura de la presente carrera, se propone la siguiente actividad:

Leer el material dejado por la cátedra (Composición físico-química de la materia viva (Cap. 8)), y seleccionar los términos principales, para armar una red conceptual que los relacione.

Actividad Nº 2

Completar la siguiente tabla:

Átomo	Número de p+	Número de n º	Z	A
C	6	8
O			8	16
F		10	9
Na	11			23
Cl		18		35
	4	5
			2	4
		0	1
	3			7
		6		11
N				15
Ne		10

Actividad Nº 3

Realizar un cuadro de doble entrada, en el cual se vea claramente las propiedades del agua, la definición de cada una y su importancia biológica.

Actividad Nº 4

Desarrollar un gráfico en el que se vea la forma de ingreso y egreso del agua en el cuerpo humano, los % involucrados en cada caso y la distribución del agua en el organismo.

                --->                                    --->

Ingreso   --->    Cuerpo Humano     --->  Egreso

                --->                                    --->

                                    !

                                    \/

                   Distribución en el cuerpo

Actividad 5:

Realizar un cuadro de doble entrada en el cual figure el ión, y si importancia intra e intercelular

Ión	Importancia intracelular	Importancia extracelular

Trabajo Práctico Nº 1 - Resolución

Trabajo de Práctico - Unidad Nº 1

Actividad Nº 1

Siendo estos temas básicos y que seguramente han sido vistos durante algunos espacios curriculares del secundario / polimodal y en alguna otra asignatura de la presente carrera, se propone la siguiente actividad:

Lea el material dejado por la cátedra (Composición físico-química de la materia viva (Cap. 8)), y seleccione los términos principales, para armar una red conceptual que los relacione.

Actividad Nº 2

Complete la siguiente tabla:

Átomo	Número de p+	Número de n º	Z	A
C	6	8	6	14
O	8	8	8	16
F	9	10	9	19
Na	11	12	11	23
Cl	17	18	17	35
Be	4	5	4	9
He	2	2	2	4
H	1	0	1	1
Li	3	4	3	7
B	5	6	5	11
N	7	8	7	15
Ne	10	10	10	20

Actividad Nº 3

Realizar un cuadro de doble entrada, en el cual se vea claramente las propiedades del agua, la definición de cada una y su importancia biológica.

La información la puede obtener del material dejado por la cátedra (El Agua, (Cap. 9)) y otra bibliografía que crea pertinente.

Propiedades	Importancia biológica
Solvente universal	Posibilita la absorción, reabsorción, transporte, intercambio, excreción, secreción y disolución de sustancias en el organismo.
Medio dispersante de coloides	Posibilita el estado coloidal del protoplasma con coloides como proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos, lípidos, etc.
Calor específico elevado	Relegación térmica del organismo. Impide daños por variación brusca de temperatura.
Químicamente pura no conduce la electricidad. En soluciones salinas conduce corrientes eléctrica	Coexiste químicamente pura en el organismo. La contracción muscular y la conducción nerviosa son ejemplos biológicos. El corazón tiene potenciales eléctricos registrables con un electrocardiograma. La actividad eléctrica del cerebro se detecta con el electroencefalograma.
Elevado punto de ebullición	Alejado de la temperatura máxima que alcanzan los organismos. Los mamíferos tienen una temperatura media de 37 ºC y las aves de 40 ºC. A estas cifras térmicas el agua no ebulle a presión normal.
Bajo punto de congelación (0 ºC)	Es mucho más bajo aún para el agua con sales y proteínas, etc., como se halla en el organismo. No hay peligro de congelación aún a temperaturas relativamente bajas.
Buena conductibilidad térmica	Participa en procesos de termorregulación corporal, por ejemplo en los mamíferos, regula el flujo cutáneo de sangre. En verano manos rojas y calientes para disipar calor; en invierno manos pálidas y frías para evitar su pérdida.
Elevado calor de evaporación	Protege contra deshidratación. Regulación térmica.
Electrolito débil y neutro	La mayoría de los organismos tienen un pH tisular cercano a 7.
Elevada tensión superficial y capilaridad	Importante en la formación de membranas biológicas. La capilaridad participa en ascenso de agua en vegetales y circulación de sangre.
Posee escasa viscosidad	Facilita la circulación de la sangre, el ascenso de agua en los vegetales, la ciclosis, etc.
transparencia	Permite que la luz llegue a la retina atravesando el humor acuoso (liquido intraocular) que constituye parte del ojo. Posibilita que llegue luz solar a algas submarinas y puedan fotosintetizar aprovechando dicha energía. Permite la visión de peces y animales submarinos.
Otorga reactividad química. Acción lubricante	Esencial para la acción enzimática. Lubricante y deslizante en seres vivos en serosas, articulaciones, etc. (generalmente con proteínas, polisacáridos en sdispersión)
Efecto protectos	Acción protectora mecánica del feto en el caso del liquido amniótico y del encéfalo debido al liquido cefalorraquídeo
Materia prima	El agua y el anhídrido carbónico constituyen el material prima para la fotosíntesis.

Actividad Nº 4

Desarrollar un gráfico en el que se vea la forma de ingreso y egreso del agua en el cuerpo humano, los % involucrados en cada caso y la distribución del agua en el organismo.

Ingreso

Agua de bebida (1200 ml/día)

Agua de composición de los alimentos (1000 ml/día)

Agua proveniente de oxidaciones celulares (300 ml/día)                                      

Egreso

Vía renal (1500 ml/día)

Vía piel, perspiración insensible, (500 ml/día)

Vía respiración (400 ml/día)

Vía heces (100 ml/día)

Distribución en el cuerpo

95.5 % agua libre (se halla en la sangre, linfa, líquidos intersticiales, liquidos intracelulares que pueden movilizarse de un compartimiento a otro del organismo)

4.5 % agua fija o ligada (puede estar combinada, unida por puente de hidrógeno a los grupos polares de las proteínas o inmovilizada formando un gel entre macromoléculas)

Contenido acuoso de tejidos y órganos:

-          Cerebro (sustancia gris) à85 %

-          Cerebro (sustancia blanca) à 78 %

-          Sangre à79 %

-          Musculo à 75 %

-          Riñón à 75 %

-          Hígado à 70 %

-          Piel à 70 %

-          Tejido graso à 15-30 %

-          Tejido oseo à 22 %

Actividad 5:

Realizar un cuadro de doble entrada en el cual figure el ión, y su importancia intra e intercelular

-          Na(+): Principal catión extracelular. Regulador de la presión osmótica extracelular. Regula el equilibrio ácido-base extracelular. Regula la irritabilidad nerviosa.

-          K(+): Principal catión intracelular. Regulador de la presión osmótica intracelular. Regula el equilibrio ácido-base intracelular. Estimula la irritabilidad nerviosa. Participa en procesos de contracción muscular esquelética, cardíaca y lisa. Presenta una acción antagónica con el calcio.

-          Fe(+2) - Fe(+3): el organismo tiene solo 5 gr de Fe. El 65% se encuentra en la hemoglobina, 3 % en la mioglobina, 0.2 % en citocromos, catalasas, peroxidasas, 0.06 % en hierro plasmático y 30 % en hierro de reserva (hígado, médula ósea y bazo.

-          Mg(+2): es un catión predominantemente intracelular. El organismo tiene aproximadamente 35 gr de Mg. Deprime la excitabilidad del sistema nervioso central. Regula la contracción músculo esquelético y cardíaca. Principal activador de la contracción muscular. Es necesario para el funcionamiento correcto de la membrana plasmática, el transporte de electrones y el intercambio de Na y K a través de ella. El 70 % se halla en el tejido óseo esquelético.

-          Ca(+2): representas el 2% del peso corporal y el 98 % se halla en el esqueleto. Es un catión predominantemente extracelular. Regula la excitabilidad del músculo esquelético y el corazón. Regula la permeabilidad de la membrana celular. Es depresor de la irritabilidad del sistema nervioso.

-          Zn(+2): en el organismo hay de 2 a 4 gr de cinc. Es predominantemente intracelular. Forma parte de la enzima anhidrasa carbónica constituyendo metaloproteina. Es importante en el proceso de visión nocturna.

-          Cu(+) – Cu (+2): la mayor parte está incorporado a proteínas y una pequeña parte al ácido ribonucleico. El hígado contiene el 10% del cobre total.  Es un catión micro constituyente. El cobre es un agente catalítico excepcional.

-          Mn(+2): representas el 0.00003 % del peso corporal. Es activador de algunos sistemas enzimáticos. Se almacena principalmente en el hígado y en el riñón.

-          Fósforo (fosfato, PO₃^-): es el principal anión intracelular. Integra las moléculas de nucleótidos. Es el componente fundamental de ambos ácidos nucléicos. Forma parte del complejo ATP/ADP. El 80 % del fósforo se halla formando parte de lo dientes y huesos. Regula el metabolismo del calcio.

-          Azufre (sulfato, SO₄^-2): es predominantemente un anión intracelular. Integra la molécula de ciertos aminoácidos y de diversas proteínas. Forma parte de algunos mucopolisacáridos sulfatados, glucolípidos del sistema nervioso (sulfátidos) y glúcidos oleosos. El S en forma de    (–SH) forma parte de las uniones tiólicas y es necesario para la actividad de varias enzimas. Abunda en las proteínas del pelo y de las uñas.

-          Yodo (I^-): es necesario para el correcto funcionamiento de la tiroides y la síntesis de la hormona tiroidea. El hombre adulto necesita incorporar de 100 a 300 microgramos diarios con la dieta.

-          Cloro (Cl^-): importante unión extracelular (90% es extracelular). Es el anión más abundante del organismo animal. El anión cloruro, regula la presión osmótica extracelular. Se halla combinado con el sodio como cloruro de sodio (NaCl).