Modulhandbuch für den Bachelor-Studiengang … Reaktionen und Stöchiometrie, Atombau, Trends im...

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Modulhandbuch für den Bachelor-StudiengangBiomolecular Engineering

der Fachbereiche Biologie und Chemieder Technischen Universität Darmstadt

INHALT

Pflicht-Module Biomolecular Engineering

B.BME1 Allgemeine ChemieB.BME2 Organische Chemie IB.BME3 Organische Chemie IIB.BME4 Allgemeine BiochemieB.BME5 Integriertes Praktikum Organische Chemie BiochemieB.BME6 Physikalische Chemie IB.BME7 Physikalische Chemie IIB.BME8 Praktikum Physikalische ChemieB.BME9 NaturstoffchemieB.BME10 MathematikB.BME11 PhysikB.BME12 Physiologie der MikroorganismenB.BME13 ZellbiologieB.BME14 GenetikB.BME15 Genetic EngineeringB.BME16 Metabolic EngineeringB.BME17 Protein EngineeringB.BME18 Fachübergreifende LehrveranstaltungenB.BME19 Chemische AnalytikB.BME20 Biomolekulare AnalytikB.BME21 Bioprocess EngineeringB.BME22 Toxikologie und GefahrstoffkundeB.BME23 Studienprojekt zur FachinformationB.BME24 Fachübergreifende Semesterarbeit

Wahlpflicht-Module Biomolecular Engineering

B.BME25 Biophysik des IonentransportsB.BME26 Technische GenetikB.BME27 Gentechnik am HefemodellB.BME28 Molekularbiologie der PflanzeB.BME29 Biotechnologie der PflanzeB.BME30 MikrobiologieB.BME31 Molekulare ZellbiologieB.BME32 StrahlenbiologieB.BME33 EntwicklungsbiologieB.BME34 BioinformatikB.BME35 Angewandte BiochemieB.BME36 Naturstoff- und WirkstoffsyntheseB.BME37 Physikalische ChemieB.BME38 Fachübergreifende VertiefungB.BME39 Bachelorarbeit

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Modul B.BME1 Allgemeine Chemie

Modulbezeichnung: Allgemeine ChemieModulniveau Pflichtveranstaltungggf. Kürzel ACStudiensemester: 1Modulverantwortliche(r): Die Hochschullehrer des Fachbereichs ChemieDozent(in): Die Hochschullehrer des Fachbereichs ChemieSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung: 4 SWS

Übung: 2 SWSPraktikum: 3 SWS

Arbeitsaufwand: V (180 h): 44 h Präsenzstudium, 136 h EigenstudiumÜ (60 h): 22 Präsenzstudium, 38 h EigenstudiumP (90 h): 32 Präsenzstudium, 58 h Eigenstudium

Kreditpunkte: Summe 11 CPV: 6 CP, Ü: 2 CP, P: 3 CP

Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden entwickeln ein grundlegendesVerständnis der Prinzipien und Methoden in der Chemie.Sie sind in der Lage, diese allgemeinchemischenPrinzipien auf grundlegende chemische Phänomeneanzuwenden und chemische Zusammenhänge zuerkennen. Sie besitzen die Fähigkeit, Rechenaufgaben imBereich der Allgemeinen Chemie eigenständig zu lösen.Sie sind darüber hinaus in der Lage, mit ihremerworbenen Wissen an weiterführenden Veranstaltungenin der Chemie teilzunehmen.

Inhalt: Einführung in folgende Gebiete: Aufbau der Materie,chemische Reaktionen und Stöchiometrie, Atombau,Trends im Periodensystem, chemische Bindung, Gase,Flüssigkeiten und Festkörper, Thermodynamik,chemisches Gleichgewicht, Löslichkeitsgleichgewichte,Säure-Basen-Gleichgewichte, Redox-Gleichgewichte,Elektrochemie, Reaktionskinetik, Chemie der Metalle undNichtmetalle

Studien-/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 180 Minuten, Klausurergebnis(100%)

Medienformen:Literatur: Vgl. Verweise im Internetangebot zur Vorlesung

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Modul B.BME2 Organische Chemie I

Modulbezeichnung: Organische Chemie IModulniveau Basismodul Grundlagen der Organischen Chemieggf. Kürzel OC IStudiensemester: 1Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. FessnerDozent(in): Prof. Dr. Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr.

SchmidtSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 4 SWS

Übung 1 SWSArbeitsaufwand: V (180 h): 44 h Präsenzstudium, 136 h Eigenstudium

Ü (30 h): 11 Präsenzstudium, 19 h EigenstudiumKreditpunkte: Summe 7 CP

V: 6 CP, Ü: 1 CPLernziele / Kompetenzen Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse der

Organischen Chemie. Sie sind vertraut mit denverschiedenen gängigen Stoffklassen und mit derentypischen Strukturelementen. Sie verstehen die Ursachender Reaktivitäten verschiedener funktioneller Elementeund kennen die Anwendung in grundständigenSyntheseverfahren. Sie haben die Fähigkeit erworben,eigenständige einfache Synthesewege zu finden unddiese im Labor in die Praxis umzusetzen

Inhalt: Vermittlung von Basiswissen in Organischer Chemie:Vorstellung verschiedener grundlegender Stoffklassen mitderen typischen Strukturelementen, Reaktivitäten undSynthesemethoden (aliphatische und aromatischeVerbindungen mit einfachen, mehrfachen odergemischten funktionellen Gruppen), begleitet durchgeeignete Demonstrationsexperimente; Grundlagen dermechanistischen Vorstellungen zu organisch-chemischenReaktivitäten

Studien-/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, je 120 Minuten; Klausurergebnis (100%), Note bezogen auf Gesamtpunktzahl aus 2 Klausuren(je 100 Punkte)

Medienformen:Literatur: Wird in der Vorlesung bekannt gegeben

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Modul B.BME3 Organische Chemie II

Modulbezeichnung: Organische Chemie IIModulniveau Basismodul Grundlagen der Organischen Chemieggf. Kürzel OC IIStudiensemester: 2. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Prof. Dr. Fessner, ReggelinDozent(in): Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr. SchmidtSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 4 SWS



V: 6 CP, Ü: 1 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

keine

Empfohlene Voraussetzungen: B.BME2Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse

über die Reaktionsmechanismen in der OrganischenChemie und die Methoden, die zur Aufklärungmechanistischer Fragestellungen eingesetzt werdenkönnen. Sie lernen verschiedene präparative Methodenzur Umwandlung gängiger Stoffklassen und zurHerstellung typischer Strukturelemente in organischenVerbindungen kennen. Sie werden in die Lage versetzt,diese Kenntnisse selbstständig einzusetzen zur Planungeinfacher Synthesewege über mehrere Teilschritte.

Inhalt: Vermittlung von Basiswissen in Organischer Chemie:Vorstellung typischer Reaktionsmechanismen organischerVerbindungsklassen, wichtige Standardreagenzien und–methoden für die gezielte, selektive Synthese einfacherund multifunktionaler organischer Verbindungen.

Studien-/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, je 120 Minuten; Klausurergebnis(100 %), Note bezogen auf Gesamtpunktzahl aus 6Teilklausuren (je 100 Punkte)

Medienformen:Literatur: Wird in der Vorlesung bekannt gegeben

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Modul B.BME4 Allgemeine Biochemie

Modulbezeichnung: BiochemieModulniveau Basismodul Grundlagen der Biochemieggf. Kürzel BCggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: Vorlesung, ÜbungStudiensemester: 2. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Harald KolmarDozent(in): Prof. Dr. Kolmar, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 3 SWS



V: 4 CP, Ü: 1 CPLernziele / Kompetenzen: Studierende erwerben biochemische Grundkenntnisse.

Sie erlernen prinzipielle Synthesewegewege niedermole-kularer Verbindungen und biologischer Makromoleküle inbiologischen Systemen. Sie werden befähigt, diethermodynamischen Grundprinzipien chemischerProzesse in lebenden Systemen auf biologischeFragestellungen anzuwenden. Sie erwerben Kompetenz,die Aktivität von Enzymen zu bestimmen und zubewerten.

Inhalt: Vorlesung: Struktur- und Funktionsprinzipien vonProteinen, Mechanismen der Enzymfunktion, Grundlagendes Stoffwechsels, Energetik, Synthese und Abbau vonbiologischen Makromolekülen, Struktur und Funktion vonNukleinsäuren, Mechanismen der Signaltransduktion.Übung: Die Inhalte der Vorlesung werden anhand vonBeispielen vertieft. Die Studierenden werden befähigt,Grundprinzipien zu erläutern, Zusammenhänge zuverstehen und thermodynamische und kinetischeGrundbeziehungen zur Lösung biochemischer Frage-stellung heranzuziehen.

Studien-/Prüfungsleistungen: Klausur, 60 minMedienformen: PPT, Video; Elektronische ÜbungenLiteratur: Berg, Tymoczko, Stryer: Biochemie; Spektrum Verlag.

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Modul B.BME5 Integriertes Praktikum Organische Chemie Biochemie

Modulbezeichnung: Integriertes Praktikum Organische Chemie BiochemieModulniveau Basismodul Grundlagen der Organischen Chemie und

Biochemieggf. Kürzel Grundpraktikum OC/BCggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: PraktikumStudiensemester: 2. SemestersModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr. Friedl,

Prof. Dr. KolmarDozent(in): Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr. Friedl,

Prof. Dr. Kolmar, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Praktikum 12 SWSArbeitsaufwand: P (270 h): 180 h Präsenzstudium, 90 h EigenstudiumKreditpunkte: Summe 9 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

B.BME1, B.BME2, B.BME22

Empfohlene Voraussetzungen: B.BME3, B.BME4Lernziele / Kompetenzen: Ziel ist die Beherrschung grundlegender organisch-

chemischer und biochemischer Arbeitsmethoden. DieStudierenden erlernen grundlegende Arbeitstechnikenund beherrschen charakteristische Versuchsaufbauten fürdie praktische Laborarbeit in der Organischen Chemieund Biochemie. Sie sind in der Lage, den in Vorlesungund Übungen erlernten Stoff bei der Planung undDurchführung organischer Synthesen sowie bei derAufarbeitung, Reinigung und Charakterisierung derhergestellten Substanzen anzuwenden. Sie kennen diegängigen Reagenzien und Lösungsmittel zur selektivenUmwandlung funktioneller Gruppen und derenfachkundige Handhabung. Sie kennen und befolgen dienotwendigen Sicherheits- und Umweltrichtlinien. DieStudierenden lernen die Prinzipien der Aufreinigung vonbiologischen Makromolekülen und der Bestimmung ihrerAktivität unter Verwendung der von ihnen synthetisiertenVerbindungen als Testsubstanzen für biochemischeReaktion. Sie erwerben Kompetenz, verschiedene Artenvon Enzyminhibition experimentell zu unterscheiden undEnzyme qualitativ und quantitativ funktional zubeschreiben.

Inhalt: Studierende erlernen die Durchführung von Synthesen(Ein- und Mehrstufenpräparate) organischer Substanzen,Aufarbeitung und Reinigung der hergestellten Substanzensowie die Durchführung von Handversuchen zum Testender Reaktivität von funktionellen Gruppen(Nachweisreaktionen). Sie lernen, Substrate für Enzymezu synthetisieren und diese zur Charakterisierung vonEnzymaktivitäten und –spezifitäten einzusetzen. Sielernen, Enzyme chromatographisch aufzureinigen undkinetisch zu charakterisieren.

Studien-/Prüfungsleistungen: Experimentelle Leistung (80%) mit schriftlicherProtokollführung (20%)

Medienformen: PPTLiteratur: Organikum; Berg, Tymoczko, Stryer: Biochemie;

Spektrum Verlag; Skript zum Praktikum

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Modul B.BME6 Physikalische Chemie I

Modulbezeichnung: Physikalische Chemie IModulniveau Pflichtveranstaltungggf. Kürzel PC IStudiensemester: 2. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. SchäferDozent(in): Prof. Dr. Müller-Plathe, Prof. Dr. Schäfer, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 3 SWS



V: 5 CP, Ü: 2 CPEmpfohlene Voraussetzungen: B.BME11 Physik, B.BME10 MathematikLernziele / Kompetenzen Die Studierenden entwickeln ein grundlegendes

Verständnis der Prinzipien der Physikalischen Chemie imBereich der Thermodynamik, Grenz- undOberflächengleichgewichte und Elektrochemie. Sie sind inder Lage, diese Prinzipien auf konkrete physikalische oderchemische Phänomene anzuwenden undZusammenhänge zu erkennen. Sie besitzen die Fähigkeit,Rechenaufgaben im Bereich der Thermodynamikeigenständig zu lösen. Thermodynamische undelektrochemische Experimente soweis Experimente mitGrenz- und Oberflächengleichgewichten können geplantund durchgeführt werden. Studierende können daserworbene Wissen bei der Versuchsauswertunganwenden.

Inhalt: Einheiten und Größen in der Physikalischen Chemie,Eigenschaften von Gasen, Nullter und erster Hauptsatzder Thermodynamik, Energetik chemischer Reaktionen,Thermochemie, Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik,Freie Enthalpie und Energie, chemisches Potential,Gibbs’sche Regel, Phasengleichgewichte:Einkomponenten-Mehrphasensysteme,Mischphasenthermodynamik, Phasendiagramme,chemisches Gleichgewicht, Grenz- undOberflächengleichgewichte: Adsorption, Gleichgewichts-Elektrochemie: EMK, Galvanische Zellen.

Studien-/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 180 Minuten; Klausurergebnis(100 %)

Medienformen: Vorlesungs- und Übungsmaterialien zum Download.Literatur: Vgl. Verweise im Internetangebot zur Vorlesung

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Modul B.BME7 Physikalische Chemie II

Modulbezeichnung: Physikalische Chemie IIModulniveau Pflichtveranstaltungggf. Kürzel PC IIStudiensemester: 3. StudiensemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. SchäferDozent(in): Prof. Dr. Müller-Plathe, Prof. Dr. Schäfer, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 3 SWS



V: 5 CP, Ü: 2 CPEmpfohlene Voraussetzungen: B.BME6Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden entwickeln ein grundlegendes

Verständnis der Prinzipien der Physikalischen Chemie imBereich der Reaktionskinetik und Quantenchemie(Atomaufbau und Chemische Bindung). Sie erwerbendarüber hinaus die notwendigen Kenntnisse, wie einfachequantenmechanische Modelle in der SpektroskopieVerwendung finden können. Sie sind in der Lage, dieerlernten Prinzipien auf konkrete physikalische oderchemische Phänomene anzuwenden und Zusammen-hänge zu erkennen. Experimente in den behandelten Ge-bieten können geplant und durchgeführt werden.Studierende können das erworbene Wissen bei derVersuchsauswertung anwenden.

Inhalt: Grundlagen der Reaktionskinetik (phänomenologischeKinetik), Zeitgesetze, experimentelle Grundlagen,komplexe Kinetik und Näherungsverfahren, Aktivierungund Katalyse), Welle-Teilchen-Dualismus, Postulate derQuantenmechanik, Schrödinger-Gleichung, einfachequantenchemische Modelle (Teilchen im Kasten,harmonischer Oszillator, starrer Rotator, Wasserstoffatom,H2

+-Molekülion), quantenmechanischeNäherungsverfahren, Atombau, Aufbauprinzip des PSE,die chemische Bindung, das elektromagnetischeSpektrum, Einführung in die Spektroskopie(experimentelle und theoretische Grundlagen),Anwendung einfacher quantenmechanischer Modelle beider Interpretation von Spektren.

Studien-/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 180 Minuten; Klausurergebnis(100 %)

Medienformen: Vorlesungs- und Übungsmaterialien zum Download.Literatur: Vgl. Verweise im Internetangebot zur Vorlesung

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Modul B.BME8 Praktikum Physikalische Chemie

Modulbezeichnung: Praktikum Physikalische ChemieModulniveau Basismodul Grundlagen der Physikalischen Chemieggf. Kürzel Grundpraktikum PCggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: PraktikumStudiensemester: 3. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. SchäferDozent(in): Prof. Dr. Schäfer, Prof. Dr. Müller-Plathe, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: PraktikumArbeitsaufwand: V (180 h): 66 h Präsenzstudium, 114 h EigenstudiumKreditpunkte: Summe 6 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

B.BME1, sowie zusätzlich entweder B.BME6 oderB.BME7

Lernziele / Kompetenzen: Die Studierenden entwickeln grundlegendeArbeitstechniken in der Laborarbeit im Bereich derPhysikalischen Chemie. Sie sind in der Lage, den inVorlesung und Übungen erlernten Stoff bei derVorbereitung, Durchführung und Auswertung vonExperimenten anzuwenden. Studierende erlernen imPraktikum die Fähigkeiten, physikalisch-chemischeFragestellungen in Experimenten zu untersuchen, dieexperimentellen Daten in einer kritischen Diskussion unterWürdigung der zu Grunde liegenden Modellannahmen zuinterpretieren und zu hinterfragen sowie mit Literaturdatenzu vergleichen. Sie sind in der Lage, Versuchsergebnissestatistisch auszuwerten und aus den experimentellenGegebenheiten eine Fehlerabschätzung bezüglich dererhaltenen Ergebnisse zu treffen.

Inhalt: Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von 8Experimenten aus den Bereichen Thermodynamik,Elektrochemie, Reaktionskinetik, Transportphänomene,Adsorption und Spektroskopie, statistischeVersuchsauswertung.

Studien-/Prüfungsleistungen: Durchführung von 8 Experimenten, Kolloquien zu jedemExperiment, Abgabe von Versuchsprotokollen zu jedemExperiment.Notenberechnung: Versuchsdurchführung mitschriftlichem Protokoll (50%) sowie mündliche Prüfung(50%) für jeden der 8 Versuche, Gesamtnote ist dasarithmetische Mittel aller Einzelnoten.

Medienformen:Literatur: Skripten zum Praktikum.

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Modul B.BME9 Naturstoffchemie

Modulbezeichnung: NaturstoffchemieModulniveau Pflichtveranstaltungggf. Kürzel NCStudiensemester: 4. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. FessnerDozent(in): Prof. Dr. FessnerSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 2 SWSArbeitsaufwand: V (90 h): 22 Präsenzstudium, 78 h EigenstudiumKreditpunkte: Summe 3 CPEmpfohlene Voraussetzungen: B.BME2, B.BME3Lernziele / Kompetenzen Studierende erwerben einen Überblick über den

biologischen Ursprung der wichtigsten Naturstoffklassensowie deren physiologische und technische Bedeutungund sollen strukturell bedingte Differenzierungenverstehen können. Sie lernen deren besonderechemische Eigenschaften sowie wichtige Strategien undMethoden zur Synthese kennen, insbesondere anhandvon Beispielen aktueller Forschungsarbeiten

Inhalt: Biogenese von Naturstoffen (Citrat-Cyclus,Glycolyse/Gluconeogenese, Photosynthese,Aminosäuresynthese, Lipidsynthese), Aspekte derNaturstoffsynthese (Synthesestrategien,Retrosynthetische Analyse, Umpolung,Schutzgruppenchemie), wichtige Naturstoffklassen:Isoprenoide (Mono- bis Polyterpene, Steroidfamilien),Lipide (Wachse, Fette, Phospholipide, Glycolipide,Eicosanoide, Polyketide, Pheromone), Kohlenhydrate(Anomerer Effekt, Redox-, Aufbau- und Abbau-Reaktionen, Glycosid- und Oligosaccharidsynthese),Aminosäuren (Asymmetrische Synthese,Chemoenzymatische Herstellung, Peptidsynthese, β-Lactam-Antibiotika), Nucleinsäuren (DNA-Struktur, -Nucleoside in der Therapie)

Studien-/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 60 Minuten; Klausurergebnis (100 %)zweiteilige Klausur mit je 50 anteiligen Punkten; Notebezogen auf Gesamtpunktzahl von 100

Medienformen: PPT, Vorlesungs- und Übungsmaterialien zum Download.Literatur: Vgl. Verweise im Internetangebot zur Vorlesung

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Modul B.BME10 Mathematik

Modulbezeichnung: Mathematik und StatistikModulniveau Pflichtmodul Biomolecular Engineeringggf. KürzelStudiensemester: 1. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. KohlerDozent(in): Dozenten der AG 9 (Stochastik) des FB MathematikSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Pflicht, 1. SemesterLehrform/SWS: Vorlesung 3 SWS


Ü (60 h): 21 h Präsenzstudium, 39 h EigenstudiumKreditpunkte: Summe 6 CP

V: 4 CP, Ü: 2 CPEmpfohlene Voraussetzungen: mathematische GrundlagenLernziele / Kompetenzen Die Studierenden werden mit einigen grundlegenden

Konzepten aus der Mathematik vertraut gemacht underwerben darauf aufbauend grundlegende Kenntnisseüber ausgewählte Bereiche der Statistik, insbesondere imZusammenhang mit Punktschätzverfahren,Bereichsschätzverfahren und statistischen Tests. Zieldabei ist einerseits, den Studierenden ein für die richtigeAnwendung und Interpretation (der Resultate) vonstatistischen Verfahren entscheidendes Verständnis fürdie mathematische Modellierung des Zufalls und daraufaufbauender statistischer Schlussweisen zu vermitteln,und anderseits eine Reihe von statistischen Verfahren mitAnwendbarkeit bei biologischen Fragestellungen (wie z.B. die einfaktorielle Varianzanalyse) vorzustellen.Vorlesung: Grundlagen aus der Mathematik (Mengen undMengenoperatoren, Folgen und Reihen, Grundbegriffeder Differential- und Integralrechnung). Erhebung vonDaten im Rahmen von kontrollierten Studien,beschreibende Statistik (statistische Maßzahlen,Regressionsrechnung, Dichteschätzung), Grundlagen derWahrscheinlichkeitstheorie (W-Maße, Zufallsvariablenund Verteilungen, Beispiele für diskrete und stetigeVerteilung, Erwartungswert und Varianz, Unabhängigkeitvon Zufallsvariablen, Gesetz der großen Zahlen undzentraler Grenzwertsatz), schließende Statistik (Beispielefür Punktschätzverfahren und Bereichsschätzungen,statistische Tests, einfaktorielle Varianzanalyse).Übungen: In der Übung zur Vorlesung werden dieErkenntnisse aus der Vorlesung durch wöchentlich zubearbeitende Übungs-aufgaben vertieft.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)SL: Regelmäßige Teilnahme an den Übungen,erfolgreiches Bearbeiten der schriftlich abzugebendenAufgaben

Medienformen: PPT und TafelLiteratur: Freedman, Pisani, Purves

Statistics. Notron, 1998Fahrmeir, Künstler, Pigeot, Tutz. Statistik. Der Weg zurDatenanalyse. Springer, 2001Quinn, Keough, Experimental Design and Data Analysisfor Biologists. Cambridge, 2007

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Modul B.BME11 Physik

Modulbezeichnung: PhysikModulniveau Pflichtmodul BIomolecular Engineeringggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: Physik (Vorlesung mit Übungen)

Physikalisches Grundpraktikum (Laborpraktikum)Studiensemester: 3. SemesterModulverantwortliche(r): Der Studiendekan des Fachbereichs PhysikDozent(in): Lehrbeauftragter Dr. Dr. Oeschler, Professor Dr. Dr.

h.c./RUS Hoffmann, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Pflicht, 3. SemesterLehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS

Übung 2 SWSPraktikum 4 SWS

Arbeitsaufwand: V (90 h): 22 h Präsenzstudium, 68 h EigenstudiumÜ (60 h): 22 h Präsenzstudium, 38 h EigenstudiumP (90 h): 45 h Präsenzstudium, 45 h Eigenstudium


Empfohlene Voraussetzungen: Mathematische GrundlagenLernziele / Kompetenzen Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse

über ausgewählte Bereiche der Experimentalphysik,insbesondere der klassischen Mechanik, derThermodynamik, des Elektromagnetismus, der Optik undzur Struktur der Materie.Sie werden befähigt, dieses Grundlagenwissen fürbiologische Fragestellungen nutzbar zu machen underlernen Fertigkeiten, in den genannten Bereichenphysikalische Aufgabenstellungen eigenständig zubearbeiten. Die Studierenden werden in die Lageversetzt, sich in verschiedene Themenbereiche derPhysik und hier auf konkrete physikalische Experimenteselbständig vorzubereiten. Somit werden sie kompetentdarin, physikalische Versuche durchzuführen und dieexperimentellen Ergebnisse kritisch zu analysieren und zuhinterfragen sowie Problemstellungen aus der Physik undin der Anwendung auf die Biologie an Fallbeispielen zubearbeiten.

Inhalt: Vorlesung:Es werden die Grundlagen der Experimentalphysikvermittelt. Im Einzelnen sind dies Grundlagen aus denBereichen Mechanik (z.B. Kinematik, Dynamik,Gravitation), Thermodynamik (z.B. Wärme, Temperatur,Potentiale), Elektrodynamik (z.B. Elektrostatik, Ströme,Magnetismus, elektromagnetische Wellen), Optik (z.B.Reflexion, Brechung, Beugung, Interferenz, Polarisationund optische Instrumente) und Struktur der Materie (z.B.Atome, Quanteneigenschaften der Materie, BohrschesAtommodell, Atomkerne, Radioaktivität, Kernspaltung).Die Grundlagen werden z.T. an für die Biologie relevantenBeispielen veranschaulicht.Übungen: In den Übungen werden die Inhalte derVorlesung vertieft und auf konkrete Aufgabenstellungenbeispielhaft angewendet.Praktikum: Es soll die Beobachtung physikalischerVorgänge im Rahmen einer qualitativen und quantitativenAnalyse eigener Messergebnisse erlernt werden. Dabeisoll das physikalische Praktikum für Studierende derFachrichtung Biologie die Vorlesungsinhalte vertiefen unddie praktischen Grundlagen der Arbeit im Laborvermitteln, Kompetenzen in Protokollführung verstärkenund eine kritische Betrachtung von Messungenauigkeitenund Fehlerfortpflanzung trainieren. Dies geschieht anhandvon zehn ausgesuchten Versuchen, die thematisch den

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Vorgänge im Rahmen einer qualitativen und quantitativenAnalyse eigener Messergebnisse erlernt werden. Dabeisoll das physikalische Praktikum für Studierende derFachrichtung Biologie die Vorlesungsinhalte vertiefen unddie praktischen Grundlagen der Arbeit im Laborvermitteln, Kompetenzen in Protokollführung verstärkenund eine kritische Betrachtung von Messungenauigkeitenund Fehlerfortpflanzung trainieren. Dies geschieht anhandvon zehn ausgesuchten Versuchen, die thematisch denInhalt der Vorlesung erweitern und ergänzen.Im Einzelnen sind dies Experimente zurFallbeschleunigung und zu mechanischen Pendeln(Mechanik), zur Wärmekapazität und Luftdruck und -dichte (Wärmelehre), zu Linsenabbildungen und zumMikroskop (Optik), zu Dosimetrie und künstlicherRadioaktivität (Kernphysik) und zur Ladung des Elektronsund Anwendung des Gauß’schen Satzes(Elektrizitätslehre).

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (120 min)SL: Testate (unbenotet)

Medienformen: PPT, LaborpraktikumLiteratur: Grundlegende Lehrbücher der Experimentalphysik, z.B.:

Gerthsen: Physik; Halliday, Resnick, Walker: Physik;Lindner: Physik für Ingenieure; Tipler: Physikzum Praktikum z.B.: Walcher: Physikalisches Praktikumsowie Literaturmappen (Lernzentrum/Lehrbuchsammlungder Physikalischen Bibliothek)

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Modul B.BME12 Physiologie der Mikroorganismen

Modulbezeichnung: Physiologie der MikroorganismenModulniveau Basismodul Grundlagen der Biologieggf. KürzelStudiensemester: 3. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Felicitas PfeiferDozent(in): Prof. Dr. Pfeifer, PD Dr. KletzinSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

PflichtveranstaltungLehrform/SWS: Vorlesung 3 SWS

Übung 2 SWSPraktikum 3 SWS (Block)


Kreditpunkte: Summe 9 CPV 4 CP, Ü: 2 CP, P: 3 CP

Empfohlene Voraussetzungen: Vorkenntnisse in ChemieLernziele / Kompetenzen: Die Studierenden eignen sich grundlegende theoretische

und praktische Kenntnisse über Mikroorganismen wieBakterien und Archaea an. Sie werden befähigt, ihretheoretischen Kenntnisse über ausgewählte Mikroorganis-mengruppen in der Praxis anzuwenden und sich mitFragestellungen der Mikrobiologie zu beschäftigen. Sielernen, gezielt Anreicherungsstrategien zur Isolierung vonBakterien anzuwenden und anschließend die selbstisolierten Bakterien unter Nutzung der Literatur bis zurGattung bestimmen. Sie werden zum sterilen Arbeiten undsicheren Umgang mit unterschiedlichen Mikroorganismenbefähigt. Zudem erwerben sie die Kompetenz, dieerfaßten Daten zu bewerten und die Zusammenhänge zuverstehen.

Inhalt: Vorlesung:Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse zu Bauplanund Funktion von Bakterien und Archaea (z.B. Genomeund Plasmide; Zellwände, spezielle Membranen; Bewe-gungsmechanismen, Zelldifferenzierungen) sowie zuErnährung und Wachstum. Sie eignen sich grundlegendeKenntnisse des Bakterienstoffwechsels (autotrophe,heterotrophe, phototrophe und chemolithotrophe Lebens-weise), und der Bakteriensystematik an (Archaea -Bacteria - Eukarya unter Berücksichtigung besondererBakteriengruppen mit biotechnologischer oder medizini-scher Bedeutung).Übung:Die Inhalte der Vorlesung (Bauprinzip der Bakterien- undArchaeazelle, Wachstum, Differenzierung, Stoffwechselsowie die Eigenschaften ausgewählter Bakteriengruppen)werden anhand von Beispielen vertieft und die Studieren-den befähigt, Grundprinzipien zu erläutern und Zusam-menhänge zu verstehen.Praktikum:Ziel ist die Beherrschung grundlegender mikrobiologischerArbeitstechniken und Techniken zur Differenzierung vonBakterien aufgrund von physiologischen Gesichtspunkten.Die Studierenden lernen die Prinzipien der Anreicherungkennen und isolieren Bakterien unterschiedlicher Stoff-wechseleigenschaften aus verschiedenen Lebensräumen.Sie werden befähigt, die selbst isolierten Keime aufgrundmorphologischer und physiologischer Eigenschaften unterAnleitung selbst zu bestimmen. Sie führen Wachstums-versuche durch, testen die Produktion von Exoenzymenund werden befähigt, antibiotisch wirksame Substanzenqualitativ und quantitativ zu untersuchen.

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Sie werden befähigt, die selbst isolierten Keime aufgrundmorphologischer und physiologischer Eigenschaften unterAnleitung selbst zu bestimmen. Sie führen Wachstums-versuche durch, testen die Produktion von Exoenzymenund werden befähigt, antibiotisch wirksame Substanzenqualitativ und quantitativ zu untersuchen.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)Medienformen: PPT, VideoLiteratur: Fuchs: Allgemeine Mikrobiologie (Thieme-Verlag)Modulbezeichnung: Physiologie der MikroorganismenModulniveau Basismodul Grundlagen der Biologieggf. Kürzel BB6

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Modul B.BME13 Zellbiologie

Modulbezeichnung: ZellbiologieModulniveau Basismodul Grundlagen der Biologieggf. KürzelStudiensemester: 1. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. BertlDozent(in): Prof. Dr. Bertl, Prof. Dr. CardosoSprache: Deutsch / EnglischZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering

PflichtveranstaltungLehrform/SWS: Vorlesung 3 SWS

Übung 2 SWSPraktikum 3 SWS



Lernziele / Kompetenzen: Die Studierenden erwerben ein grundlegendesVerständnis des Aufbaus und der Funktionsweiseeukaryontischer Zellen.Sie werden durch theoretische und praktische Übungenbefähigt die Grundtechniken der Laborarbeit und derHandhabung essentieller Laborgeräte zu beherrschen.Darüber hinaus können sie Messgenauigkeit undmögliche Fehlerquellen erkennen und bewerten.Sie werden befähigt, die Grundprinzipien wichtigerzellbiologischer Methoden zu erläutern und praktischanzuwenden.Die Übungen werden im Praktikum umgesetzt undbefähigen die Studierenden erworbene theoretischeKenntnisse und praktische Fähigkeiten in experimentelleLaborsituationen zu transferieren und unter Anleitungkleinere Projekte durchzuführen.

Inhalt: Aufbau und Evolution eukaryontischer Zellen werden imVergleich zu prokaryontischen Zellen vorgestellt. DieGrundfunktionen der Zelle werden ausgehend von dermolekularen Ebene bis hin zu der Eingliederung inGewebeverbände präsentiert. Dabei werden u.a. diefolgenden Themenkreise diskutiert: biologischeMakromoleküle, Biomembranen, Zellarchitektur,intrazelluläre Transportprozesse, Cytoskelett undZellmotilität, Bioenergetik, Zellzyklus, Zelldifferenzierungund Zelltod, Signalverarbeitung und Kommunikation,zellbiologische Methoden.In begleitenden Übungen werden die Studierenden in dieGrundtechniken guter Laborarbeit und den sicherenUmgang mit essentiellen Laborgeräten (Mikroskope,Waagen, Zentrifugen, Photometer, Elektrophorese)eingeführt. Darauf aufbauend werden wichtige Methodender Zellbiologie wie diverse Färbe- undMarkierungtechniken für wichtige Makromoleküle,zelluläre Strukturen und Organellen in Theorie (Seminar)und Praxis (Laborübung) vermittelt.Die erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten werden imPraktikum umgesetzt, um kleinere experimentelle Projekte(z.B. Isolierung und Nachweis von Proteinen,Kohlenhydraten, Nukleinsäuren, Darstellung vonZellorganellen und Mikroskopie, Stofftransport ankünstlichen und Biomembranen, Energetik) unterAnleitung durchzuführen.

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künstlichen und Biomembranen, Energetik) unterAnleitung durchzuführen.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (90 min)Medienformen: Die Materialien werden elektronisch zugänglich gemachtLiteratur: Molekulare Zellbiologie. Lodish et al., Spektrum-

Akademischer VerlagCell Biology, Pollard and Earnshaw, 2nd Ed., SaundersElsevierMolecular Biology of the Cell, Alberts et al., 5th Ed.,Garland ScienceBiologie. Campbell & Reece. Pearson Studium

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Modul B.BME14 Genetik

Modulbezeichnung: GenetikModulniveau Basismodul Grundlagen der Biologieggf. Kürzelggf. Untertitel Prinzipien biologischer InformationsverarbeitungStudiensemester: 4. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Engstler, Prof. Dr. GöringerDozent(in): Prof. Dr. Engstler, Prof. Dr. GöringerSprache: Deutsch/EnglischZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biologie;

Bachelor of Education Biologie (LaG);Pflichtveranstaltung, 2. Semester

Lehrform/SWS: Vorlesung 3 SWSÜbung 2 SWSPraktikum 3 SWS (Block)


Kreditpunkte: Summe 9 CP. V: 4 CP, Ü: 2 CP, P: 3 CPEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der org. Chemie, der physik. Chemie und

BiochemieLernziele / Kompetenzen: Basale Konzepte, Inhalte und Modelle biologischer

Informationsverarbeitung sollen erlernt werden. DieStudierenden sollen in die Lage versetzt werdenfachwissenschaftliche Terminologie anzuwenden und siesollen die Befähigung erlangen neuereForschungsergebnisse mit dem erlernten Wissenskanonabzugleichen und kritisch zu bewerten. Darauf aufbauend,sollen neuere Entwicklungen des Unterrichtsfachselbständig erarbeitet werden und interdisziplinäreVerbindungen zu anderen biologischen und nicht-biologischen Fächern aufgebaut werden. Letztlich sollenbasale Experimentalkenntnisse in der Molekulargenetikund Gentechnologie erworben werden, wobei dietheoretischen Kenntnisse in eine experimentelleLaborsituation transferiert werden müssen. Ziel ist esStudentenInnen in die Lage zu versetzen, sich eintheoretisches wie experimentelles Basiswissen zuerarbeiten mit dem genetische Fragestellungen auch inanderen biologischen Disziplinen bearbeitet werdenkönnen.

Inhalt: Vorlesung - Die Vorlesung ist als eine Einführung in dieFächer Genetik/Gentechnologie gedacht. Sie soll einenkonzeptuellen Rahmen für die große Menge anfaktischem Wissen bieten und diese auf die zunächstessentiellen Prinzipien reduzieren. Dies wird exemplarischanhand der in der Forschung als Modell-systemeverwendeten Organismen geschehen, wobei in einemersten Schritt die molekularen Prinzipien biologischerInformationsverarbeitung erarbeitet werden, um sichfortführend höher geordneten genetischen Problemen zunähern. Ein spezieller Fokus wird dabei auf einerDarstellung des Fachs als quantitative Biowissenschaftgelegt werden, sowie als Grundlagenwissenschaft für dieGentechnologie.Übungen - Die Studierenden werden mitÜbungsaufgaben konfrontiert, die konkretenwissenschaftlichen Fragestellungen entsprechen. DieAufgaben müssen in ihrer Komplexität sowie im Detailverstanden werden und es müssen sinnvolle undpraktikable Lösungsvorschläge erarbeitet werden. Dieserfordert es erworbenes theoretisches Wissen in kreativeProblemlösungen zu konvertieren und dieDurchführbarkeit der Vorschläge zu analysieren. Letztlichmüssen die erarbeiteten Lösungsvorschläge diskursivverteidigt werden.

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verstanden werden und es müssen sinnvolle undpraktikable Lösungsvorschläge erarbeitet werden. Dieserfordert es erworbenes theoretisches Wissen in kreativeProblemlösungen zu konvertieren und dieDurchführbarkeit der Vorschläge zu analysieren. Letztlichmüssen die erarbeiteten Lösungsvorschläge diskursivverteidigt werden.Praktikum – Die Studierenden eignen sich alleGrundtechniken im Umgang und Handhabe mitgenetischen Materalien an. Sie erlernen die professionelleDurchführung basaler molekulargenetischer Experimenteund die wissenschaftliche/quantitative Auswertung desgenerierten Datenmaterials. Sicherheitsrelevante Aspekte,als auch der Umgang mit modernen wissenschaftlichenApparaturen soll erlernt werden.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)Medienformen: Alle Vorlesungs- und Übungsmaterialien werden auf der

FB Homepage zum "download" zur Verfügung gestellt.Literatur: Genetik - Janning/Knust (Thieme Verlag, Stuttgart);

Concepts of Genetics - Klug/Cummings (Prentice Hall,NJ); An Introduction to Genetic Analysis - Griffith et al.(Freeman, NY); Genetics - An Analysis of Genes andGenomes - Hartl/Jones (Jones and Bartlett Publishers,MA)

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Modul B.BME15 Genetic Engineering

Modulbezeichnung: Genetic EngineeringModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel GEggf. Untertitel Manipulation genetischer Informationggf. Lehrveranstaltungen: Vorlesung und ÜbungStudiensemester: 5. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Engstler, Prof. Dr. GöringerDozent(in): Prof. Dr. Engstler, Prof. Dr. Göringer,Prof. Dr. Warzecha,

Prof. Dr. Kaldenhoff, N.N.Sprache: Deutsch/EnglischZuordnung zum Curriculum Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS



V 3 CP, Ü: 1 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

BME14

Lernziele / Kompetenzen: Strategien der Manipulation genetischer Information sollenerlernt werden. Es sollen spezielle Kenntnisse in dergezielten Veränderung genetischer Information undGentechnologie erworben werden. Ziel ist es, Studierendein die Lage zu versetzen, mit genetischen MethodikFragestellungen der Molekularen Biotechnologie angehenzu können. Sie sollen befähigt werden, Experimente zuentwerfen, die darauf abzielen, Organismen so genetischzu manipulieren, dass sie vorgegebenen funktionellenAnsprüchen genügen. Studierende sollen die Befähigungerlangen, neuere Forschungsergebnisse mit demerlernten Wissenskanon abzugleichen und kritisch zubewerten.

Inhalt: Vorlesung: Die Vorlesung gibt einen vertieften Einblick inGentechnologie und Genetic Engineering. Ein besondererFokus liegt auf der gezielten Veränderung genetischerInformation wie z.B. Gen knockout, Gen-Ersatz, gezielteMutagenese, gelenkte Evolution, Maximierung derGenexpression, Erweiterung des genetischen Codes.Übungen: Die Studierenden werden mit Übungsaufgabenmit Vorlesungsbezug konfrontiert, in denen daserworbene Wissen vertieft und auf konkreteexperimentelle Fragestellung angewandt wird. DieAufgaben müssen in ihrer Komplexität sowie im Detailverstanden werden und es müssen sinnvolle undpraktikable Lösungsvorschläge erarbeitet werden.

Studien-/Prüfungsleistungen: Klausur, 60 minMedienformen: Alle Vorlesungs- und Übungsmaterialien zum download.Literatur:

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Modul B.BME16 Metabolic Engineering

Modulbezeichnung: Metabolic EngineeringModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel MEggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: Vorlesung und ÜbungStudiensemester: 5. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Pfeifer, Prof. Dr. Kaldenhoff, N.N.Dozent(in): Prof. Dr. Pfeifer, Prof. Dr. Kaldenhoff, Prof. Dr. Warzecha,

N.N.Sprache: Deutsch/EnglischZuordnung zum Curriculum Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS



V 3 CP, Ü: 1 CPEmpfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Zellbiologie, Genetik, Biochemie,

PflanzenphysiologieLernziele / Kompetenzen: Es werden spezielle Kenntnisse in der gezielten

Veränderung der Stoffwechsels von Mikroorganismen,Pflanzen und Tieren erworben. Studierende werdenbefähigt, Experimente zu entwerfen, die darauf abzielen,Organismen so zu manipulieren, dass sie vorgegebenenAnsprüchen an Stoffwechselaktivitäten, Form, Funktion,Wechselwirkung mit der Umwelt etc. genügen.Studierende werden die Befähigung erlangen, neuereForschungsergebnisse mit dem erlernten Wissenskanonabzugleichen und kritisch zu bewerten.

Inhalt: Vorlesung: Die Vorlesung behandelt am Beispielausgewählter mikrobieller, tierischer und pflanzlicherModellsysteme systembiologische Aspekte der Integrationund Manipulation metabolischer Prozesse. Einbesonderer Fokus liegt auf der gezielten Veränderung derStoffwechselfunktion, -leistung, des Stoffflusses und desEnergiemetabolismus mit der Maßgabe,maßgeschneiderte Organismen für Tier-, Pflanzenzuchtund Biotechnologie zu generieren.Übungen: Die Studierenden vertiefen das in derVorlesung erworbene Wissen anhand konkreterFallbeispiele. Sie werden befähigt, Zusammenhänge zuverstehen, Grundprinzipien zu erläutern und eigenständigLösungsvorschläge zu erarbeiten.

Studien-/Prüfungsleistungen: Klausur, 60 minMedienformen: Alle Vorlesungs- und Übungsmaterialien werden zum

"download" zur Verfügung gestellt.Literatur:

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Modul B.BME17 Protein Engineering

Modulbezeichnung: Protein EngineeringModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel PEggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: Vorlesung und ÜbungStudiensemester: 4. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Kolmar, N.N.Dozent(in): Prof. Dr. Kolmar, N.N.Sprache: Deutsch/EnglischZuordnung zum Curriculum Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS



V 3 CP, Ü: 1 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

Keine

Empfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Biochemie, GenetikLernziele / Kompetenzen: Studierende erwerben Kenntnisse über den Bau und die

Wirkungsweise von Proteinen. Sie lernen grundlegendeMethoden zur Analyse von Proteinstabilität, -faltung und -funktion kennen und erfahren die Möglichkeiten undGrenzen der Erzeugung von Proteinen mit neuenEigenschaften durch rationales Design und/oderMolekulare Evolution.

Inhalt: Vorlesung: Struktur- und Funktionsprinzipien vonProteinen. Grundlagen der Proteinanalytik. Chemischeund Biologische Synthese von Peptiden und Proteinen.Funktionalisierung von Proteinen. Protein DesignMolekulare Repertoiretechnologien. ChemischeModifikation von Proteinen.Übung: Vertiefung der Vorlesungsinhalte durchBearbeitung von Fallbeispielen. Computerübungen,Analyse von Proteinstruktur und –funktion amdreidimensionalen Modell.

Studien-/Prüfungsleistungen: Klausur, 60 minMedienformen: Elektronische Übungen, Arbeit an der Graphikworkstation,

Alle Vorlesungs- und Übungsmaterialien werden zum"download" zur Verfügung gestellt.

Literatur: Siehe elektronische Ankündigungen

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Modul B.BME18 Fachübergreifende Lehrveranstaltung

Modulbezeichnung: Fachübergreifende LehrveranstaltungModulniveau Wahl-Pflichtmodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester:Modulverantwortliche(r):Dozent(in): Die Dozenten der TUDSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Lehrform/SWS: Vorlesung(en) 4 SWSArbeitsaufwand:

Kreditpunkte: Summe 6 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

Schriftliche Genehmigung des Mentors

Empfohlene Voraussetzungen:Lernziele / Kompetenzen Siehe Modulbeschreibungen der ausgewählten

VeranstaltungenInhalt Siehe Modulbeschreibungen der ausgewählten

VeranstaltungenStudien-/Prüfungsleistungen: Siehe Modulbeschreibungen der ausgewählten

VeranstaltungenMedienformen: Powerpoint, TafelLiteratur:

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Modul B.BME19 Chemische Analytik

Modulbezeichnung: Chemische AnalytikModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel CAStudiensemester: 4. SemesterModulverantwortliche(r): PD Dr. Meusinger, Prof. Dr. Plenio, N.N.Dozent(in): PD Dr. Meusinger,Prof. Dr. Plenio, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Pflicht, 4. SemesterLehrform/SWS: Kurs, Blockveranstaltung 3 Wochen, darin enthalten

Seminar 4 SWSPraktikum 4 SWS

Arbeitsaufwand: S (120 h): 44 h Präsenzstudium, 76 h EigenstudiumÜ (120 h): 44 h Präsenzstudium, 76 h Eigenstudium

Kreditpunkte: Summe 8 CPS: 4 CP, P: 4 CP

Voraussetzungen nachStudienordnung

Bestandene Klausuren der Module B.BME1, sowiezusätzlich B.BME2 oder B. BME3

Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der biologischen Grundlagen im BereichZellbiologie, Genetik, Mikrobiologie und Biochemie

Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden gewinnen einen Überblick über diechromatografischen und molekülspektroskopischenMethoden zur qualitativen und quantitativen Stofftrennungund zur Strukturaufklärung. Sie kennen die Möglichkeitenund Grenzen der Isolierung von chemischenReinverbindungen aus Stoffgemischen und derenIdentifizierung oder Strukturaufklärung mit molekül-spektroskopischen Methoden. Sie sind in der Lage, IR-,NMR- und MS-Spektren selbständig auszuwerten und dieAnalysenergebnisse aus verschiedenen Methodenkombinatorisch für eine zweifelsfreie Bestimmung derKonstitution zu verwenden.

Inhalt: Basiswissen zur chromatografischen Stofftrennung sowievon molekülspektroskopischen undmassenspektrometrischen Methoden zurStrukturaufklärung. Theorie der Gas- undFlüssigchromatografie (Dünnschicht- bis HPLC). Theorieund Anwendung der UV-Vis-, Raman-, Infrarot- undKernresonanz-Spektroskopie sowie derMassenspektrometrie zur Strukturaufklärung chemischerund biochemischer Verbindungen in Übungen undPraktika.

Studien-/Prüfungsleistungen: Experimentelle Messungen mit schriftlichem Bericht(30%), Seminarvortrag (20%) und Abschlussklausur(50%)

Medienformen:Literatur: Skript

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Modul B.BME20 Biomolekulare Analytik

Modulbezeichnung: Biomolekulare AnalytikModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel BMAStudiensemester: 5. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Kolmar,Prof. Dr. Kaldenhoff, Prof. Dr. Thiel, Prof.

Dr. GöringerDozent(in): Die Dozenten der Fachbereiche Chemie und BiologieSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Pflicht5. Semester

Lehrform/SWS: Kurs: Blockveranstaltung 3 Wochen, darin enthaltenSeminar 2 SWSPraktikum 8 SWS

Arbeitsaufwand: S (60 h): 22 h Präsenzstudium, 38 h EigenstudiumP (180 h): 96 h Präsenzstudium, 84 h Eigenstudium

Kreditpunkte: Summe 8 CPS: 2 CP, P: 6 CP


Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden erlernen den Umgang mit modernenAnalysegeräten. Sie erwerben Kompetenz, biologischeMakromoleküle zu isolieren, ihre Eigenschaften qualitativund quantitativ zu bestimmen und dieses Wissen aufbiotechnologische Fragestellungen anzuwenden.

Inhalt: 3-wöchiger Stationenkurs, bei dem an wechselndenStationen aus dem Kompetenzbereich der amStudiengang beteiligten Hochschullehrer ausgewähltemoderne bioanalytische Methoden in Theorie und Praxiserlernt werden, wie z.B. 2D-Gelelektrophorese, MALDI-TOF Proteomanalytik, BiaCore Messungen,Microkalorimetrie, konfokale Mikroskopie, FACS Analytik,HPLC, FPLC, Perfusionschromatographie, Absorptions-,Fluoreszenz- und CD Spektroskopie, AnalytischeUltrazentrifugation, Konfokale Mikroskopie etc.

Studien-/Prüfungsleistungen: Kolloquien zu jedem Experiment, Abgabe vonVersuchsprotokollen zu jedem Experiment.Notenberechnung: Versuchsdurchführung mitschriftlichem Protokoll (50%) sowie mündliche Prüfung(50%) für jeden Versuch. Gesamtnote ist dasarithmetische Mittel aller Einzelnoten.

Medienformen:Literatur: Skripte

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Modul B.BME21 Bioprocess Engineering

Modulbezeichnung: Bioprocess EngineeringModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel BPEStudiensemester: 6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. FriedlDozent(in): N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Pflicht6. Semester

Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWSSeminar 2 SWSPraktikum 8 SWS

Arbeitsaufwand: V (90 h): 22 h Präsenzstudium, 68 h EigenstudiumS (60 h): 22 h Präsenzstudium, 38 h EigenstudiumP (90 h): 54 h Präsenzstudium, 36 h Eigenstudium

Kreditpunkte: Summe 8 CPV: 3 CP, S: 2 CP, P: 3 CP


Bestande Klausur des Moduls B.BME12

Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der biologischen Grundlagen im BereichZellbiologie, Genetik und Biochemie

Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse derwichtigsten biotechnischen Fermentationen undAufarbeitungen und können sie in der Praxis anwenden

Inhalt: Grundlegende Fermentationstechniken, Grundoperationender Aufarbeitung, Downstream Processing biologischerMakromoleküle.

Studien-/Prüfungsleistungen: Abgeschlossene Praktikumsversuche und Präsentation(30 % der Modulnote), Klausur (70 % der Modulnote)

Medienformen: PPT (Folien stehen zum download bereit), Video, Tafel,Praktikumsskripte

Literatur: H. Chmiel (Hrsg.): Bioprozesstechnik. – München,Spektrum 2006Muttzall K.: Einführung in die Fermentationstechnik. –Hamburg, Behr´s Verlag 1993Praktikumsskripte

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Modul B.BME22 Toxikologie und Gefahrstoffkunde

Modulbezeichnung: Toxikologie und GefahrstoffkundeModulniveau Pflichtmodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester: 2. SemesterModulverantwortliche(r): Lehrbeauftragter Dr. KramerDozent(in): Lehrbeauftragter Dr. KramerSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering, Bachelor Biologie

Pflicht, 1. SemsterLehrform/SWS: Vorlesung 1 SWSArbeitsaufwand: V (30 h): 11 h Präsenzstudium, 19 h EigenstudiumKreditpunkte: Summe 1 CPLernziele / Kompetenzen Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, die

Schadwirkungen chemischer Stoffe auflebende Systeme auf der Basis objektiver Kriterien, d. h.naturwissenschaftlicher Grundlagenzu beurteilen.

Inhalt Einführung in die Toxikologie und ToxikokinetikFremdstoffmetabolismusLeber – und Nierenschädigung (Hepatotoxizität undNephrotoxizität)Lunge, Gewebetoxikologie, ArbeitsmedizinReproduktionstoxikologie und NeurotoxizitätMutagenität, KanzerogenitätÖkotoxikologie

Studien-/Prüfungsleistungen: Klausur (90 min), Klausurnote bezogen aufGesamtpunktzahl von 100 Punkten

Medienformen: Powerpoint, TafelLiteratur:

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Modul B.BME23 Studienprojekt zur Fachinformation

Modulbezeichnung: Studienprojekt zur FachinformationModulniveau Pflichtmodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzel DaMoclesggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester: 2. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. FessnerDozent(in): Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr. SchmidtSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Pflicht, 2. SemsterLehrform/SWS: Studienprojekt 2 SWSArbeitsaufwand: 60 h EigenstudiumKreditpunkte: 2 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

Keine

Empfohlene Voraussetzungen:Lernziele / Kompetenzen Die Studierenden erarbeiten sich moderne Methoden zur

Recherche chemierelevanter Daten in frei verfügbarerLiteratur, aus Datenbanken, im Internet, oder durchKorrespondenz mit Fachwissenschaftlern. Sie erwerbenMedienkompetenz und die Fähigkeit zureigenverantwortlichen und kritischen Auswertung vonFachinformationen, in dem sie sich in der Präsentationdurch öffentlichen Vortrag, sowie als Zusammenfassungauf Papier und im Internet üben.

Inhalt Durchführung von Literaturrecherchen in Projektgruppenzu organisch-chemischen Substanzen, Auswertung derInformationen zu Synthese, Struktur und Eigenschaften,Ausarbeitung eines multimedialen Kurzvortrags mit Hand-out sowie Erstellung von Internetseiten alsPermanentarchiv.

Studien-/Prüfungsleistungen: Seminarvortrag (75%) und schriftlicher Bericht (25%)Medienformen: Powerpoint, Tafel, InternetLiteratur: siehe Internetseiten des Instituts für Organische Chemie

und Biochemie

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Modul B.BME 24 Semesterübergreifende Gruppenarbeit

Modulbezeichnung: Semesterübergreifende GruppenarbeitModulniveau Pflichtmodulggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester: 5.oder 6. SemesterModulverantwortliche(r): Dozenten der FB 07 und 10Dozent(in): Dozenten der FB 07 und 10Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering

Pflichtveranstaltung im 5. oder 6.SemesterLehrform/SWS: Kursbetreuung, Übungsleitung oder StudienprojektArbeitsaufwand: Präsenz und Eigenarbeit variabel, je nach zu

betreuendem Kurs oder Studienprojekt.Summe 180 h = 6 CP

Kreditpunkte: Summe 6 CPVoraussetzungen nachPrüfungsordnung

keine

Empfohlene Voraussetzungen: keineLernziele / Kompetenzen: Die Studierenden übernehmen die Betreuung einer

kleinen Gruppe von Studierenden im Rahmen einerÜbung, eines Praktikums oder eines Tutoriums derSemester 1 - 4 oder wirken an einem fach- undsemesterübergreifenden Studienprojekt mit. Die Lernzielesind im Einzelnen:- Gestaltung und Anleitung von fachbezogenem Lernen- Vertiefung des eigenen Fachwissens- Reflexion und verständliche Vermittlung von Fachwissen- Entwicklung von Lehrstrategien und Führungskom petenz.- Kompetenz, Geduld, Sensibilität, Selbstkontrolle undEntwicklung von Autorität bei der WissensvermittlungDas Erreichen dieser Lernziele wird unterstützt durch einefachdidaktische Begleitung der Studierenden, z.B. imRahmen von Workshops oder Seminaren.

Inhalt: Vermittlung von Fachwissen und prakt. Fähigkeiten, Lernund Lehrkompetenz. Projektarbeit.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: mündlich (30 min) (Feedback-Gespräche)Medienformen:Literatur:

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Wahlpflichtmodule Bachelor Biomolecular Engineering

Modul B.BME25 Biophysik von Ionentransport

Modulbezeichnung: Biophysik von IonentransportModulniveau Wahlpflichtmodul Biologie Bachelorggf. Kürzelggf. Untertitel Transportphysiologie der PflanzeStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. ThielDozent(in): Prof. Dr. ThielSprache: Deutsch/ EnglischZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering

Wahlpflicht, 5. / 6. SemesterLehrform/SWS: Blockveranstaltung 3 Wochen

Vorlesung 1 SWSSeminar 1 SWSPraktikum 8 SWS



Zugangsvoraussetzungen nachStudienordnung

Erfolgreiche Teilnahme an Basismodulen B.BME6 undB.BME7

Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der Grundlagen in Chemie, Physik undMathematik.

Lernziele / Kompetenzen Ziel der Lehrveranstaltungen dieses Moduls ist es,grundlegende Kenntnisse zum Stofftransport vonPflanzen auf der Ebene der Membran, der Zelle und vonGewebe zu vermitteln. Im Zentrum stehen dieTransporteigenschaften von Ionenkanälen, Pumpen undCarriern. Sie dominieren den aktiven und passivenIonenfluß durch Zellmembranen. Damit sind sie sowohlfür Wachstum und Entwicklung von Pflanzenzellenwichtig.Inhaltliche Querbezüge werden zur Tierphysiologie undim speziellen zur Neurobiologie und molekularenZellbiologie aufgezeigt. Ferner werden die molekularenEigenschaften von Membrantransportern in einemKontext von Strategien zur Anpassung an ökologischeStandorte erörtert.Es soll gezeigt werden, wie der Stofftransport inPflanzenzellen energetisiert wird, welchephysikochemischen Eigenschaften die beteiligtenTransportproteine haben, wie sie reguliert werden undwie diese Eigenschaften sich im physiologischen Kontexteiner Pflanze manifestieren. Im forschungsorientiertenpraktischen Teil werden die Studenten die Möglichkeithaben ihre theoretischen Kenntnisse an praktischenExperimenten zu vertiefen. Dabei werden moderneelektrophysiologische, fluoreszenzoptischeMessmethoden angewendet um prinzipielleZusammenhänge des Stofftransports experimentell zuüberprüfen. All dies wird durch zeitgerechteComputergesteuerte Auswertesoftware und Simulationenvon Transportprozessen begleitet, so dass dieStudierenden gleichzeitig eine solide Ausbildung inrechnergesteuerter Datenanalyse erhalten.

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Inhalt: Die Vorlesung wird eine umfassende Einführung ingrundlegende Mechanismen des Membrantransports(Diffusion und erleichterte Diffusion, Porentransport,Ionen- und Wasserkanäle, aktive Pumpen) geben. Dabeiwerden ferner die molekularen Strukturen derTransportproteine im Kontext ihrer Funktion behandelt.Da das Modul sich auf den Ionentransport konzentriert, istdie Grundlage für die Beschreibung des Stofftransportesthermodynamisch (Begriff des Membranpotentials,chemischen Potentials und kleiner Einblick in dieirreversible Thermodynamik). Mit diesem Rüstzeugwerden Phänomene wie die Selektivität von Membranen,passive und gekoppelte Ionenflüsse beschrieben.Schließlich folgt eine Einführung in verschiedeneMethoden zur Messung von Ionentransport undStofftransport über die Membran. Dabei wird einSpektrum behandelt das von Transportmessungen inintakten Zellen bis hin zu Messungen durch isolierteProteine reicht.In einem Seminar werden von den Teilnehmern inReferaten Themen zur Struktur von Transportern, zurThermodynamik von Transportprozessen und Physiologievon Stofftransport vorgestellt. Dabei soll dieeigenständige Literaturrecherche im Internet und derEinsatz moderner Medien bei Referaten vertiefend erlerntwerden.Im 2-wöchigen Blockpraktikum wird an geeignetenModellobjekten die Gültigkeit der theoretischenVorstellungen verifiziert. Es wird gezeigt, wieTransportproteine (vor allem Ionenkanäle) funktionieren,wie man mit moderner Messelektronik ihre Aktivitätexperimentell registrieren kann und wie man aus diesenDaten die Selektivität, Leitfähigkeit und das Gating derTransporter experimentell ermitteln kann. In einerintegrierten Übung werden die Teilnehmer unter Anleitungvon Tutoren einfache Rechenaufgaben zuthermodynamischen Problemen des StofftransportesbearbeitenZur Auswertung und Protokollierung der Daten werdenStatistik- und Grafikprogramme sowie Programme zurModellierung von Ionenkanalaktivität verwendet.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)SL: Protokoll (unbenotet), Seminarvortrag (unbenotet)

Medienformen: PPT, Video, ComputersimulationenLiteratur: 1) Lüttge, Kluge, Bauer. Botanik, Wiley-VCH

2) Adam, Läuger, Stark. Physikalische Chemie, Springer

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Modul B.BME26 Technische Genetik

Modulbezeichnung: GenetikModulniveau Wahlpflichtmodull Biologieggf. Kürzelggf. Untertitel Visualisierung, Quantifizierung und Manipulation

genetischer InformationStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Engstler, Prof. Dr. Göringer,Dozent(in): Prof. Dr. Engstler, Prof. Dr. GöringerSprache: Deutsch / EnglischZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering






Erfolgreiche Teilnahme an den Modulen B.BME 13 und14

Lernziele / Kompetenzen Das Methodenspektrum der Genetik, Gentechnologie undGenomik soll erlernt werden und dieverfahrenstechnischen Grundlagen der Entwicklung vonMethoden verstanden werden. Darauf aufbauend, sollenneue technologische Entwicklungen selbständig auf ihrebiotechnologischen, sozialen und ökonomischenImplikationen überprüft werden und die Präsentationsolcher Daten aus technisch-wissenschaftlichenOriginalarbeiten geübt werden. FortführendeExperimentalkenntnisse der Molekulargenetik undGentechnologie sollen erworben werden.

Inhalt: Vorlesung: Die Lehrveranstaltung wird in Methoden,Technologien und Anwendungen der biologischenInformationsanalyse einführen. Schwerpunktmässigwerden zunächst die physikalischen, chemischen undverfahrenstechnischen Grundlagen vorgestellt. ImWeiteren wird exemplarisch der Einfluss vontechnologischer Innovation auf die Ausrichtung dermolekulargenetischen Forschung illustriert. Daraufaufbauend werden innovative Konzepte und Visionen derGen- und Genomforschung betrachtet. Hier wird derFokus auf industriellen und biomedizinischen Aspektenliegen. Neben den Chancen werden auch ökologischeund gesundheitliche Risiken der Gentechnik thematisiert,um gesellschaftliche und politische Akzeptanz-Aspekte zuwürdigen. Eine realistische Technikfolgeabschätzung wirddiskursiv erarbeitet.Seminar: Ergänzend zur Vorlesung werden ausgewählteThemen anhand von Originalliteratur bearbeitet. Auch hiersollen die Schwerpunkte auf Verfahrenstechnik undTechnologiefolge-abschätzungen liegen. Ergänzend istder Besuch einer thematisch relevanten industriellenEinrichtung geplant.Praktikum: Das Praktikum begleitet die in der Vorlesungvorgestellten Inhalte. Die Studierenden sollen Instrumenteund Verfahren der Gentechnik handwerklich begreifen.Dabei soll der Umgang mit Nukleinsäuren als stofflichemTräger biologischer Information geübt werden und einVerständnis für die Funktionsweise der verwendetenGerätschaften erworben werden. Komplexe Methodikenwerden virtuell in Computersimulationen bearbeitet.

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Dabei soll der Umgang mit Nukleinsäuren als stofflichemTräger biologischer Information geübt werden und einVerständnis für die Funktionsweise der verwendetenGerätschaften erworben werden. Komplexe Methodikenwerden virtuell in Computersimulationen bearbeitet.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)SL: Protokoll (unbenotet)

Medienformen: PPT, Video, alle Vorlesungs-, Seminar- undPraktikumsmaterialien wd. elektronisch zugänglichgemacht.

Literatur: Concepts of Genetics - Klug/Cummings (Prentice Hall,NJ); An Introduction to Genetic Analysis - Griffith et al.(Freeman, NY); Genetics - An Analysis of Genes andGenomes - Hartl/Jones (Jones and Bartlett Publishers,MA); Introduction to Biotechnology – Thieman/Palladino(Benjamin Cummings, Publisher); Basic Biotechnology –Ratledge/Kristiansen (Cambidge University Press)

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Modul B.BME27 Gentechnik am Hefe-Modell

Modulbezeichnung: Gentechnik (Hefe)Modulniveau Wahlpflichtmodul Biologieggf. Kürzel BB37ggf. Untertitel Gentechnik am eukaryotischen Modellsystem Hefeggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): PD Dr. BertlDozent(in): PD Dr. BertlSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering






B.BME 13 und B.BME 14

Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der Grundlagen im Bereich Biologie der ZelleLernziele / Kompetenzen In der Vorlesung erwerben die Studierenden Kenntnisse in

den theoretischen Grundlagen der Biologie von Hefe und derwichtigsten zellbiologischen/gentechnischenArbeitstechniken.Die Studierenden werden befähigt, sich in einem Seminar inaktuelle Themen der Hefegenetik/Molekularbiologieeinzuarbeiten, das erarbeitete aufzubereiten und verständlichzu referieren.Im Praktikum erwerben sie die Kompetenz, Experimente zuplanen, zeitlich zu koordinieren und weitgehend selbständigdurchzuführen.

Inhalt: Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Genetik undMolekularbiologie der Hefe Saccharomyces cerevisiae. Dabeiwerden folgende Themenkomplexe diskutiert: Morphologie,Wachstum und Lebenszyklus, Hefegenom, Nomenklatur,Transformation, Vektoren, Methoden zur Manipulation desGenoms, Yeast-Two-Hybrid, Heterologe ExpressionDas erlernte soll in Seminaren mit Referaten derStudierenden zu aktuellen Themen derHefegenetik/Molekularbiologie vertieft werden. Dabei soll vorallem die Anwendung der theoretischen Grundlagen in derPraxis (Biotechnologie, Biomedizin) herausgearbeitet werden.Im Praktikum werden grundlegende Arbeitstechniken imRahmen eines kleinen Projektes zur heterologen Expressionpflanzlicher Membrantransportproteine in Hefe angewandt.Die Studierenden erhalten praktische Erfahrung in sterilemArbeiten, Plasmidisolierung aus Hefe und E. coli,Transformation von Hefe und E. coli, Primerdesign und PCR,Restriktionsanalyse, Gelelektrophorese, Wachstumstests undHemmhoftests, Fluoreszenzmikroskopie.


Medienformen: PPT, Video, praktische Laborarbeit unter AnleitungLiteratur: Praktikumsskript

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Molekularbiologie der Zelle. Alberts, Johnson, Lewis. Wiley-VCHInternetmaterial:An Introduction to the Genetics and Molecular Biology of theYeast Saccharomyces cerevisiae. By Fred Shermanhttp://dbb.urmc.rochester.edu/labs/Sherman_f/yeast/Index.html

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Modul B.BME28 Molekularbiologie der Pflanze

Modulbezeichnung: Molekularbiologie der PflanzeModulniveau Wahlpflichtmodull Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. KaldenhoffDozent(in): Prof. Dr. KaldenhoffSprache: Deutsch/englischZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering







Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der Grundlagen im BereichPflanzenphysiologie, Genetik, Labortechniken.

Lernziele / Kompetenzen Die Studenten werden befähigt Grundlagen der Genetikund Molekularbiologie zu vertiefen und auf diesem GebietTransferleistungen zu erbringen. Sie erhalten KompetenzAnwendungen dieser Gebiete kritisch zu beurteilen. Daserworbene Fachwissen versetzt die Studenten in die Lageeigene Forschungsvorhaben zu planen unddurchzuführen. Entsprechend werden sie einenForschungsantrag stellen können, die diesbezüglicheForschung selbstständig durchführen können und einenBericht über die erzielten Ergebnisse verfassen können.

Inhalt: Vorlesung:Grundlagen der Pflanzengenetik, moderne genetischeoder molekularbiologische Methoden zur Analyse vonProzessen in der Pflanze: Phytohormonreaktionen,Entwicklung und LichtwahrnehmungSeminar:Biotechnologie der Pflanzen, aktuelle Beispiele ausLandwirtschaft und Industrie: Krankheitsresistenz(Schadinsekten, Viren, Parasiten), Stresstoleranz,Erhöhung von Qualität und Ertrag, Molecular Farming,SicherheitPraktikum:Die aus der Vorlesung und dem Seminar erworbenenKenntnisse werden eingesetzt, um ein eigenesForschungsprojekt durchzuführen. Die Studenten erhaltenHintergrundinformation, Material und Geräte, die siebefähigen in Projektgruppen das wissenschaftlicheThema zu bearbeiten. Es wird die Funktion eines Proteinsim heterologen System und in der Pflanze untersucht.Hierzu wird eine Auswahl an Techniken eingesetzt, die inVorlesung und Seminar vorgestellt werden.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)SL: Seminar Vortrag (benotet), Abschlussbericht zumPraktikum (benotet)

Medienformen: PPT, Video,

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Literatur: Rekombinierte DNA: Watson et. al, SpektrumBiotechnologie: Thieman, Palladino, PearsonGentechnik bei Pflanzen, Kempken, SpringerPlant Biotechnology, Slater, Scott, Fowler, OxfordTransgene Pflanzen, Steinbiß, SpektrumExperimental design for the life sciences, Ruxton,Colegrave, Oxford

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Modul B.BME29 Biotechnologie der Pflanze

Modulbezeichnung: Biotechnologie der PflanzeModulniveau Wahlpflichtmodull Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. WarzechaDozent(in): Prof. Dr. WarzechaSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering







Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der biologischen Grundlagen im BereichPflanzenphysiologie, Biochemie

Lernziele / Kompetenzen Den Studierenden werden grundlegende Kenntnisse dermolekularen Biotechnologie vermittelt. Aufbauend daraufwerden sie ihr Wissen in weiterführende undfächerübergreifende Zusammenhänge wie zum BeispielProduktionsmethoden rekombinanter Proteine, MetabolicEngineering und Moleküldesign einbringen und dadurchein tiefer gehendes Verständnis der Materie erwerben.Die Studierenden werden mit aktuellen Problemstellungenkonfrontiert und werden ihr erworbenes Wisseneingebunden in aktuelle Forschungsprojekte praktischumsetzen. Hierbei werden der rationelle Einsatz und dieDurchführung moderner Methoden durch aktive Mitarbeiterprobt. Eine Vertiefung der Kenntnisse wird dadurcherreicht, dass die Studierenden im Rahmen vonLiteraturstudien und Präsentationen ihr Wissenweitergeben.Die Studierenden sind in der Lage, erworbenes Wissenund ihre Fähigkeiten einzusetzen, um Potenzial, Nutzenund mögliche Risiken der neuen Techniken zu erkennenund in ethischen und ökologischen Zusammenhängen zubewerten.

Inhalt: In einer grundlegenden Vorlesung wird den Studierendendas Basiswissen der Biotechnologie vermittelt. Hier sollenvor allem Inhalte wie Methoden der Erzeugunggentechnisch veränderter Organismen (GVOs),gentechnisch modifizierte Nutzpflanzen sowie dierekombinante Produktion technisch oder pharmazeutischrelevanter Biomoleküle dargelegt werden. Im Rahmen vonÜbungen und Seminaren sollen die Studierenden anhandkonkreter, aktueller Fallbeispiele ihr Wissen vertiefen undeinen intensiveren Einblick in die Thematik bekommen.Hierbei wird auch das kritische Lesen von Orginalliteratursowie die Präsentationen und Weitergabe deserworbenen Wissens erprobt. Praktische Fertigkeiten wiemolekularbiologische Techniken sowie Erzeugung undRegeneration unterschiedlicher transgener Organismenwerden im Rahmen angeleiteter Praktika vermittelt undvertiefen das theoretische Wissen. Die Studierendenwerden befähigt, Experimente durchzuführen undanschließend nach wissenschaftlichen Standardsauszuwerten zu bewerten. Aktuelle Fragen, wie zumBeispiel die Sicherheit gentechnisch veränderter Pflanzenund Lebensmittel, werden die Studierenden vor demHintergrund ihres erworbenen Wissens diskutieren.

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werden im Rahmen angeleiteter Praktika vermittelt undvertiefen das theoretische Wissen. Die Studierendenwerden befähigt, Experimente durchzuführen undanschließend nach wissenschaftlichen Standardsauszuwerten zu bewerten. Aktuelle Fragen, wie zumBeispiel die Sicherheit gentechnisch veränderter Pflanzenund Lebensmittel, werden die Studierenden vor demHintergrund ihres erworbenen Wissens diskutieren.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: mündlich (30 min)SL: Protokoll (unbenotet)

Medienformen: PPTLiteratur: Biotechnologie. W.J.Thieman und M.A.Palladino, Pearson

Studium 2007.

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Modul B.BME30 Mikrobiologie

Modulbezeichnung: MikrobiologieModulniveau Wahlpflichtmodul Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Felicitas PfeiferDozent(in): Prof. Dr. Pfeifer, PD Dr. KletzinSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering







Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der biologischen Grundlagen ausBB 1-8, Kenntnisse der Biochemie

Lernziele / Kompetenzen: Die Studierenden werden befähigt, vertiefte Kenntnisseüber die Ökologie, Physiologie (C- und E-Stoffwechsel)und Molekularbiologie (Genexpression und Regulation)von Mikroorganismen in Theorie und Praxis zu erwerben.Sie erwerben die Kompetenz, spezifische Bakterien oderArchaea anzureichern und gezielt auf morphologische,biochemische oder genetische Eigenschaften hin zuuntersuchen. Sie lernen, die erfaßten Daten kritisch zubewerten und die Zusammenhänge zu erklären. Siewerden befähigt, sich in einem Seminar mit dem theoreti-schen Hintergrund der Versuche zu beschäftigen underwerben Kompetenz in Präsentation und Vortrags-technik.

Inhalt: Vorlesung: Die Studierenden eignen sich aufbauendeKenntnisse zur Physiologie, Genetik und Ökologie vonBakterien und Archaea an (Stoffwechsel und Regulation,Beteiligung von Mikroorganismen an den globalenStoffkreisläufen sowie zur Synthese spezifischmikrobieller Produkte).Seminar: Die Studierenden erwerben im Seminar dieKompetenz, die bearbeiteten Fragestellungen anhand derentsprechenden Originalliteratur zu erörtern. Sie werdenbefähigt, ihre Präsentationstechnik zu verbessern.Im Praktikum werden sie befähigt, spezielle Mikroorganis-men (z.B. mesophile aquatische und Bodenbakterien,extremophile Archaea) anzureichern und zu charakteri-sieren. Dabei werden die Organismen durch moderneTechniken untersucht (z.B. bezüglich spezifischerProteine oder Enzyme und der Genexpression). DieStudierenden lernen, wissenschaftliche Fragestellungenmit Hilfe der erlernten Methoden gezielt zu lösen.Insgesamt erlangen die Studierenden einen Überblicküber die Vielfalt der Mikroorganismen und ihresStoffwechsels und sind in der Lage, Methoden zurUntersuchung von Proteinen und der Genexpressionanzuwenden.

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Medienformen: PPT, Video,Literatur: Fuchs: Allgemeine Mikrobiologie (Thieme-Verlag)

Lengeler: Biology of the Prokaryotes (Thieme-Verlag)

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Modul B.BME31 Molekulare Zellbiologie

Modulbezeichnung: Molekulare ZellbiologieModulniveau Wahlpflichtmodul Biologieggf. Lehrveranstaltungen: Vorlesung, Seminar + PraktikumStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. M. Cristina CardosoDozent(in): Prof. Dr. Cardoso, NNSprache: EnglischZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering







Lernziele / Kompetenzen: Die Studierenden erwerben Wissen in der Begründungund Anwendung der verschiedenen Methoden undTechniken der Zellbiologie. Sie werden befähigt ihreKenntnisse in Theorie undPraxis selbständig anzuwenden. Sie erwerben dieKompetenz zellbiologische Zusammenhänge zuerkennen und Arbeitsergebnisse kritisch zu bewertensowie diese darzustellen. Es sollen verschiedeneMethoden der molekularen Zellbiologie zur Analysezelluläre Prozesse vermittelt werden.Die Studierenden sollen befähigt werden zellbiologischeFragen zu stellen und entsprechende experimentelleStrategie zu entwickeln dies zu beantworten (Problem-oriented learning).

Inhalt: Vorlesung: Die Vorlesung "Methoden derMolekularzellbiologie" stellt fluoreszenzmikroskopischeTechniken, Nachweismethoden der Zellproliferation vonZellen, Transfektion, Live-cell microscopy,Immunfluoreszenzfärbung, Reportergene,Fusionsproteine, Analyse von Protein-Protein-Interaktionen und Proteindynamik vor.Seminar: Ausgewählte Themen werden anhand vonOriginalliteratur vertieft um einen intensiveren Einblick indie Thematik zu bekommen.Die Studierenden sollen geschult werden Ergebnissekritisch zu präsentieren und experimentelle Ansätzelösungsbezogen zu diskutieren. Dies soll denStudierenden ermöglichen (zell-) biologischeFragestellungen selbst zu formulieren und möglicheexperimentelle Lösungsansätze zu erarbeiten. Darüberhinaus liegt ein Schwerpunkt in der aktiven Teilnahme anDiskussionen und konstruktiver Kritik der von anderenStudierenden vorgestellten Themen und soll somit diePräsentationsfähigkeiten sowohl in formaler Hinsicht alsauch in Bezug auf Inhalt hin stärken.Praktikum: In dem zugehörigen Praktikum werden dieGrundlagen Methoden zur Kultivierung von Säugerzellen,Transformation und Selektion tierischer Zellen, Nachweisvon Reportergenen und Fusionsproteine , sowieFluoreszenzmikroskopische Untersuchungen zellulärerKomponenten erlernt.

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von Reportergenen und Fusionsproteine , sowieFluoreszenzmikroskopische Untersuchungen zellulärerKomponenten erlernt.

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)SL: Seminar Vortrag (benotet), Abschlussbericht zumPraktikum (unbenotet)

Medienformen: Die Materialien werden elektronisch zugänglich gemachtLiteratur: Molecular Cell Biology. Lodish et al., 6th Ed., Freeman

and CompanyCell Biology, Pollard and Earnshaw, 2nd Ed., SaundersElsevierMolecular Biology of the Cell, Alberts et al., 5th Ed.,Garland ScienceInternetmaterial:Databases(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez)Light Microscopyhttp://www.microscopy.fsu.edu/primer/index.html

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Modul B.BME32 Strahlenbiologie

Modulbezeichnung: StrahlenbiologieModulniveau Wahlpflichtmodull Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. LöbrichDozent(in): Prof. Dr. LöbrichSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering







Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der biologischen Grundlagen im BereichZellbiologie, Genetik, Physiologie, Entwicklung undStabilität, Physik

Lernziele / Kompetenzen Vorlesung: Die Studierenden erhalten grundlegendesWissen im Bereich der molekularen und zellulärenStrahlenbiologie. Sie lernen die zu Grunde liegendenphysikalischen und chemischen Prozesse, dieunterschiedlichen Strahlenarten sowie ihre biologischeAuswirkung kennen. Die Studierenden erhalten dieKompetenz die Begriffe der Strahlenbiologie richtigeinzuordnen und zu bewerten. Die Studierendenerhalten grundlegende Kenntnisse über denmedizinischen Einsatz von Strahlung.Im Praktikum werden die Studierenden befähigt,strahlenbiologische Experimente unter Anleitungdurchzuführen und erhalten die Kompetenz, Ergebnisseauf Basis ihrer theoretischen Kenntnisse zuinterpretieren. Des Weiteren erwerben die Studierendendie Fähigkeit, Ergebnisse in Form von Protokollenwissenschaftlich darzustellen.Im Seminar erhalten die Studierenden die Kompetenz,wissenschaftliche Texte zu analysieren, die wesentlichenInhalte auszuarbeiten, in den Kontext desWissenskanons zu bringen und diese unter Zuhilfenahmemoderner Medien vorzustellen.

Inhalt: Vorlesung: Arten von Strahlung, physikalischeGrundlagen zur Entstehung von Strahlung,Wechselwirkung Strahlung-Materie, molekulare Prozesseder Strahlenwirkung, biologische Wirkung von Strahlung,Reichweiten, Dosisbegriff, Energiedeposition, RBW,akute und indirekte Auswirkungen ionisierenderStrahlung, Grundlagen der RöntgendiagnostikPraktikum: Dosimetrie, Kennenlernen unterschiedlicherStrahlungsquellen, erweiterte Techniken der Zellkultur,Bearbeitung unterschiedlicher Zelllinien, Grundlagen derFluoreszenzimmunhistochemie undFluoreszenzmikroskopie, Pulsfeldgelelektrophorese,computerunterstützte Analyse von PFGE-Gelen,Zellüberlebens-Tests, grundlegende Techniken der FACSAnalyse, Reparaturkinetiken, siRNA Technik instrahlenbiologischen Anwendungen

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Zellüberlebens-Tests, grundlegende Techniken der FACSAnalyse, Reparaturkinetiken, siRNA Technik instrahlenbiologischen AnwendungenSeminar: 30-minütiger Vortrag zu einem aktuellen Themaaus der Strahlenbiologie: englische Fachliteratur,Sprache: deutsch

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: Klausur (60 min)SL: Seminar (unbenotet), Protokoll (unbenotet)

Medienformen: PPT, Video,Literatur: „Radiobiology for the Radiologist“ Hall E. and Giaccia A.

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Modul BME33 Entwicklungsbiologie

Modulbezeichnung: EntwicklungsbiologieModulniveau Wahlpflichtmodull Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. LayerDozent(in): Prof. Dr. LayerSprache: DeutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering





Lernziele / Kompetenzen Vorlesung: Aufbauend auf der EB aus BB8 im 4.Semester wird der Studierende sich vertieft mit zellulärerund molekularer EB beschäftigen (Entwicklungsgenetiksteht im Vordergrund); die zentrale Frage nach derbiologischen Musterbildung auf molekularem Niveauverstehen lernen (inkl. einfacher Simulationen); anhandvon praxisnahen Beispielen die enge Beziehungzwischen molekularer EB und biomedizinischemFortschritt verstehen (Bsp. Stammzellen & TissueEngineering); die Bedeutung der EB für dasEvolutionsgeschehen verstehen (EvoDevo); einVerständnis für ethisch relevante Fragen der Biologieentwickeln.Seminar: Der Studierende erwirbt die Fähigkeit,selbständig ein anspruchsvolles Thema zur aktuellen EBvorzubereiten, u.a. mithilfe eigener Literaturstudien(englische Fachliteratur) und lernt, dieses breitverständlich darzustellen; auf rhetorische Aspekte wirdspeziell Wert gelegt.Praktikum – Der Studierende lernt die ModellsystemeZebrafisch, Vogel, Maus durch Studium aller Stadienkennen. Der Studierende wird dabei an alle wesentlichenMethoden der EB theoretisch und praktisch herangeführtund lernt diese selbständig durchzuführen.

Inhalt: Vorlesung (V1): Einführung & Historie EB, Technologien& Bioethik, Früh- & Achsenentwick-lung in Drosophila,Amphibien, in Vogel & Mammalia, Genetik derExtremitätenentwicklung, Theoret. Musterbildung,Regeneration & Biologie der Seneszenz,Stammzellbiologie & Tissue Engineering, Umwelt-abhängige Entwicklung, Pflanzen-EB - ein Überblick,EvoDevo1&2,Seminar (S1): jeder Studierende hält 1 Seminar zuausgew. Themen; Bioethik-Seminar: findet jährlich statt;Teilnahme freiwillig.Praktikum (P3): Täglich über 3 Wochen, Praktikum inBlockform, Arbeit in 2er-Gruppen; Modellsysteme:Zebrafisch, Huhn, Maus, Insekten (Biene); Studium derganzen Embryonalentwicklung, inkl. Manipulationen amEmbryo; Studium der Adultformen, alle Organsysteme;Zellkulturen von embryonaler Retina: Monolayer sowie 3-dim. Sphäroidkulturen; Methoden: Isolation allerEmbryonalstadien sowie aller Organe, insb. Gehirn,Retina; Zellpräparation und Zellkulturen von Retina;Einzelzellinjektionen, Mikromanipulator; klassischeHistologie, Immun-, Enzymhistologie, inkl.Schnitttechniken (Kryostat, Paraffin); Knorpel-Knochen-Färbung am whole mount; Mikroskopie, Fluoreszenz,

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Zellkulturen von embryonaler Retina: Monolayer sowie 3-dim. Sphäroidkulturen; Methoden: Isolation allerEmbryonalstadien sowie aller Organe, insb. Gehirn,Retina; Zellpräparation und Zellkulturen von Retina;Einzelzellinjektionen, Mikromanipulator; klassischeHistologie, Immun-, Enzymhistologie, inkl.Schnitttechniken (Kryostat, Paraffin); Knorpel-Knochen-Färbung am whole mount; Mikroskopie, Fluoreszenz,CLSM, inkl. Bildauswertungen; in-situ-Hybridisierung anSchnittmaterial und an whole mounts; RT-PCR, real-timePCR, Western Blot, Proteinbestimmung, Enzymkinetik;Primer-Design, DNA-Sequenzierungen.


Medienformen: PPT, Video,Literatur:

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Modul B.BME34 Bioinformatik

Modulbezeichnung: BioinformatikModulniveau Wahlpflichtmodul Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hamacher & PD Dr. KletzinDozent(in): Prof. Dr. Hamacher & PD Dr. KletzinSprache: DeutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering


Vorlesung 2 SWSÜbungen zur Vorlesung 2 SWSPraktikum 6 SWS





Empfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der biologischen Grundlagen im BereichZellbiologie, Mikrobiologie, Genetik und Biochemie

Lernziele / Kompetenzen Die Studenten erwerben Grundlagenwissen in dersequenz-basierten Bioinformatik (Sequence Alignment,Scoring Schemes, Datenbanken, Pattern Recognition)und der Strukturmodellierung und Simulation (StructurePrediction, Molecular Dynamics). Es werdeninsbesondere die mathematischen Modelle für Sequenz-evolution bis hin zur Phylogenie und die chemisch-physikalischen Grundlagen der Molekülsimulation undStrukturvorhersage erlernt.Die Studenten erlernen die mathematischen Grundlagendes Schlussfolgerns und der Datenableitung aufGrundlage einfacher statistischer Lerntheorie undmaschinellen Lernens.Die Studenten werden in die Lage versetzt, existierendeDatenbanken abzufragen und deren Inhalte und denjeweiligen Einsatzzweck zu kennen und zu beherrschen.Fertigkeiten: Die Studenten werden in die Lage versetzt,eigenständig Standard-Werkzeuge der Bioinformatikeinzusetzen und deren grundlegende Algorithmen indiversen Implementierung zu identifizieren. Die Studentensind in der Lage, Schnittstellen zwischen den einzelnenbioinformatischen Methodiken zu bewerten und produktivzu nutzen. Weiterhin beherrschen die Studenten dieIntegration verschiedener bioinformatischer Methodendurch Kenntnisse der Datenformate und methodisch-sachlicher Interdepenzen. Als Ausgangsmaterial könnendie Studenten gezielt Datenbankabfragen formulieren unddurchführen.Kompetenzen: Die Studenten erhalten einenumfassenden Überblick über verfügbare Methodiken undsind so in der Lage deren Einsatz – wie sie etwa in derwissenschaftlichen Literatur beschrieben wird – zubewerten und nachzuvollziehen.Die Studenten werden in die Lage versetzt,bioinformatische Methodiken in den Laboralltag zuintegrieren und sie zielgerichtet für die Konzeption vonExperimenten und das Aufstellen von Hypothesen, sowiederen Verifikation zu nutzen.

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Experimenten und das Aufstellen von Hypothesen, sowiederen Verifikation zu nutzen.

Inhalt: Sequence Analysis and AlignmentMolecular VisualizationStructure Prediction, Homology ModelingHidden Markov Models, Bayesian Statistics and StatisticalInferenceMolecular Dynamics

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: mündlich (30 min)SL: Protokoll (unbenotet)

Medienformen: PPT, Tafel, Arbeit an PCs (Praktikum), Web-basierteTutorials

Literatur: Deonier, Tavare, Waterman Computational GenomeAnalysis, Springer, 2005Durbin, Eddy, Krogh, Mitchison, Biological SequenceAnalysis, Cambridge University Press, 1998MacKay, Information Theory, Inference, and LearningAlgorithms, Cambridge University Press, 2003Schlick, Molecular Modeling and Simulation, Springer,2002

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Modul B.BME35 Angewandte Biochemie

Modulbezeichnung: Angewandte BiochemieModulniveau Wahlpflichtmodul Biologieggf. KürzelStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Dencher, Prof. Dr. Friedl, Prof. Dr. KolmarDozent(in): Prof. Dr. Dencher, Prof. Dr. Friedl, Prof. Dr. KolmarSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular Engineering


Seminar 2 SWSPraktikum 8 SWS

Arbeitsaufwand: S (60 h): 24 h Präsenzstudium, 36 h EigenstudiumP (180 h): 90 h Präsenzstudium, 90 h Eigenstudium

Kreditpunkte: Summe 8 CP.S: 2 CP, P: 6 CP


Praktikum: Erfolgreiche Teilnahme an Klausuren derModule B.BME4 und B.BME17


Lernziele / Kompetenzen Theoretische Grundkenntnisse der makromolekularen,biophysikalischen und zellulären Biochemie werden inpraktischen Übungen biochemischer Methoden undAnalysetechniken umgesetzt und befähigen dieStudierenden fachbezogenes Grundwissen inexperimentelle Laborsituationen zu transferieren. Darüberhinaus erwerben sie die Kompetenz auf diesen GebietenExperimente unter Anleitung durchführen zu können.Sie werden befähigt, sich in einem Seminar mit demtheoretischen Hintergrund grundlegender biochemischerArbeitsmethoden auseinanderzusetzen. Sie erwerbenKompetenz in Präsentation und Vortragstechnik.

Inhalt: Anwendung molekularbiologischer, biophysikalischer undzellbiologischer Methoden auf biochemischeFragestellungen beispielsweise durchmolekulargenetische Konstruktion von Proteinvarianten,die biophysikalisch charakerisiert und in eukaryontischenZellsystemen exprimiert werden.

Studien-/Prüfungsleistungen: SL: Erfolgreiche durch ein Protokoll dokumentierte unddurch Platzgespräche überprüfte Praktikumsarbeit(Notenanteil 40% Platzgespräche und 20% Protokoll) undein benoteter Vortrag (40 %)

Medienformen: PPTLiteratur: Aktuelle, ausgewählte Publikationen

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Modul B.BME36 Naturstoff- und Wirkstoffsynthese

Modulbezeichnung: Organische SyntheseModulniveau Aufbaumodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: PraktikumStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr. SchmidtDozent(in): Prof. Dr. Fessner, Prof. Dr. Reggelin, Prof. Dr. Schmidt,

N.N.Sprache: DeutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: KurspraktikumArbeitsaufwand: P (240 h) 150 h Präsenzstudium, 90 h EigenstudiumKreditpunkte: 8 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

Praktikum: Erfolgreiche Teilnahme an den Klausuren derModule: B.BME2, B.BME3, B.BME5, B.BME9, B.BME19,B.BME22

Lernziele / Kompetenzen: Ziel ist die sichere Beherrschung organische chemischerArbeitsmethoden. Die Studierenden erlernengrundlegende Arbeitstechniken und werden befähigt,mehrstufige organisch chemische Synthesendurchzuführen. Sie erwerben Kompetenz, die von ihnensynthetisierten Produkte zu reinigen und mit Methodender instrumentellen Analytik zu charakterisieren.

Inhalt: Studierende erlernen die Durchführung von Synthesen(Ein- und Mehrstufenpräparate) organischer Substanzen.Ein besonderer Fokus liegt auf der Synthese vonNaturstoffen und Naturstoffderivaten und vontherapeutischen Wirkstoffen und Wirkstoffvorstufen.

Studien-/Prüfungsleistungen: Experimentelle Leistung (80%) mit schriftlicherProtokollführung (20%)

Medienformen:Literatur: Organikum; Skript.

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Modul B.BME37 Physikalische Chemie

Modulbezeichnung: Physikalische ChemieModulniveau Aufbaumodul Grundlagen der Physikalischen Chemieggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen: PraktikumStudiensemester: 5./6. SemesterModulverantwortliche(r): Prof. Dr. SchäferDozent(in): Prof. Dr. Schäfer, Prof. Dr. Müller-Plathe, N.N.Sprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: Vorlesung, Übung, Seminar und PraktikumArbeitsaufwand: V (60 h) : 11 h Präsenzstudium, 48 h Eigenstudium

Ü (30 h) : 11 h Präsenzstudium, 19 h EigenstudiumS (60 h) 22 h Präsenzstudium, 38 h EigenstudiumP (90 h) 45 h Präsenzstudium, 45 h Eigenstudium

Kreditpunkte: 8 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

Praktikum: Erfolgreiche Teilnahme an den Klausuren derModule: B.BME6, B.BME7, B.BME8

Empfohlene Voraussetzungen:Lernziele / Kompetenzen: Die Studierenden entwickeln ein grundlegendes

Verständnis der Prinzipien der Physikalischen Chemie imBereich der Molekülspektroskopie, der Transport-eigenschaften sowie der statistischen Thermodynamik.Sie erkennen die Bedeutung der Symmetrie vonMolekülen bei der Interpretation von Spektren. Sie sind inder Lage, die erlernten Prinzipien auf konkretephysikalisch-chemische Phänomene anzuwenden undZusammenhänge zu erkennen. Sie besitzen die Fähigkeit,Rechenaufgaben in den genannten Bereicheneigenständig zu lösen. Experimente in den behandeltenGebieten können geplant und selbstständig durchgeführtwerden. Studierende können das erworbene Wissen beider Versuchsauswertung anwenden.

Inhalt: Vorlesung: Grundlagen der Molekülspektroskopie (UV/Vis,IR, MW, NMR, ESR), Symmetrie, Transportphänomene(Leitfähigkeit, Diffusion, Viskosität), Einführung in diestatistische ThermodynamikPraktikum: Vorbereitung, Durchführung und Auswertungvon mindestens 4 Experimenten aus den BereichenSpektroskopie, Kinetik, Elektrochemie, Thermodynamikund Theoretische Chemie.

Studien-/Prüfungsleistungen: Vorlesung, Übung, Seminar: mündliche Prüfung (60 min);50 %.Praktikum: Versuchsdurchführung mit schriftlichemProtokoll (25%) sowie mündliche Prüfung (25%)

Medienformen:Literatur: Skripten zum Praktikum.

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Modul B.BME38 Fachübergreifende Vertiefung

Modulbezeichnung: Fachübergreifende VertiefungModulniveau Wahl-Pflichtmodul Biomolecular Engineeringggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester:Modulverantwortliche(r):Dozent(in): Die Dozenten der TUDSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor Biomolecular Engineering

Lehrform/SWS:Arbeitsaufwand:

Kreditpunkte: Summe 8 CPVoraussetzungen nachStudienordnung

Beratungsgespräch zur Modulwahl und Genehmigung desMentors

Empfohlene Voraussetzungen:Lernziele / Kompetenzen Das Modul bietet die Option, eines der vier

Wahlpflichtmodule des chemischen undbiowissenschaftlichen Bereiches (B.BME25 – B.BME37)durch Veranstaltungen aller Fachbereiche undStudienbereiche der TU Darmstadt zu ersetzen. Die Wahlist mit dem Mentor abzusprechen. Es wird empfohlen,fachnahe naturwissenschaftliche / technischeVeranstaltungen zu wählen oder vertiefendeLehrveranstaltungen aus einem Bereich “Technologie,Ethik und Umwelt” zu belegen. Die Vergabe vonKreditpunkten richtet sich nach den Bedingungen deranbietenden Fachbereiche.

Inhalt Siehe Modulbeschreibungen der ausgewähltenVeranstaltungen

Studien-/Prüfungsleistungen: Siehe Modulbeschreibungen der ausgewähltenVeranstaltungen

Medienformen:Literatur:

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Modul B.BME39 Bachelor Arbeit

Modulbezeichnung: Bachelor ArbeitModulniveauggf. Kürzelggf. Untertitelggf. Lehrveranstaltungen:Studiensemester: 6. SemesterModulverantwortliche(r): Hochschullehrer FB Chemie und BiologieDozent(in): Hochschullehrer FB Chemie und BiologieSprache: deutschZuordnung zum Curriculum Bachelor of Science Biomolecular EngineeringLehrform/SWS: ProjektarbeitArbeitsaufwand: Projektarbeit: 10-12 WochenKreditpunkte: 12 CPVoraussetzungen nachStudienordnungEmpfohlene Voraussetzungen:Lernziele / Kompetenzen: Die Bachelor-Arbeit soll zeigen, dass Studierende ein

Problem aus dem Bereich Biomolecular Engineering,Molekulare Biologie oder Chemie nach wissenschaftlichenMethoden bearbeiten können. Neben der eigentlichenwissenschaftlichen Tätigkeit sind die Studierendendanach in der Lage, ein Literaturstudium mit modernenMethoden zu betreiben und ihre Arbeiten wissenschaftlichzu dokumentieren und öffentlich zu vertreten.

Inhalt: - Einarbeitung in eine wiss. Themenstellung aus dem Bereich Biomolecular Engineering, Molekulare Biologie oder Biologische/Medizinische Chemie- Literatur-Recherche- Durchführung der experimentellen Arbeiten- Verfassen der Bachelor-Arbeit

Studien-/Prüfungsleistungen: PL: wissenschaftliche Arbeit mit schriftlichem Bericht(benotet), SL: öffentlicher Vortrag (benotet)

Medienformen:Literatur:

Modulhandbuch für den Bachelor-Studiengang … Reaktionen und Stöchiometrie, Atombau, Trends im...

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