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Biologie I: Zellbiologische Grundlagen (Bio I)12.5 ECTS (englische Bezeichnung: Biology I: Principles of Cell Biology and Genetics)
(Prüfungsordnungsmodul: Biologie I: Zellbiologische Grundlagen)
Modulverantwortliche/r: Manfred Frasch Lehrende:
Manfred Frasch, Christian Koch, Petra Dietrich, Michael Lebert, Nicole Tegtmeyer, Alexandra Schambony
weitere Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Biologie I (19134)
Biologie I: Zellbiologische Grundlagen (37392)
Start semester: |
WS 2019/2020 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
150 Std. | Eigenstudium: |
225 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Biologie I: Vorlesung Grundlagen der Biochemie, Zytologie, Genetik und Entwicklungsbiologie
(Vorlesung, 5 SWS, Christian Koch et al., Mon, 10:15 - 11:00, HA, HB; Tue, Thu, 10:15 - 12:00, HA, HB; Videoübertragung aus HA in HB)
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Biologie I: Übungen zur Zellbiologie
(Übung, 5 SWS, Anwesenheitspflicht, Manfred Frasch et al., Mon, 11:15 - 12:00, HA, HB; Tue, 13:15 - 19:00, Ks H, Ks L, Ks M; Vorbesprechung montags in HA wird in HB übertragen)
Empfohlene Voraussetzungen:
keine
Inhalt:
Grundlagen der Biochemie
Chemische Eigenschaften von Wasser und einfacher organischer Moleküle, Aminosäuren, Aufbau von Proteinen, Sekundärstrukturen, Wasserstoffbrücken, Isolelektrischer Punkt, Proteinfaltung, einfache Methoden zur Proteinanalytik
Einfache Zucker, Zuckerderivate und Polysaccharide
Struktur und Funktionen von Nukleinsäuren, DNA Struktur, Komplexität und Topologie der DNA, DNA in verschiedenen Organismen, Organellen, Viren und Plasmiden, DNA Komplementarität, Hybridisierung und Methoden zur DNA Charakterisierung, Struktur und Funktionen unterschiedlicher RNA Moleküle, mRNA, tRNA rRNA, und RNA als Katalysator
Struktur und Eigenschaften von Lipiden, Membranaufbau, Proteine in Membranen, Grundlagen des Membrantransports
Sequenzvergleiche homologer Proteine und RNA-Moleküle
Zellbiologie
Einführung und Geschichte der Zellbiologie
Zellwand und Extrazelluläre Matrix (Glukosaminoglukane, Kollagen, Elastin, Fibronektin, Cellulose, Pektin, Lignin, Hydroxyprolinreiche Glykoproteine, Lipopolysaccharide, Murein, Teichonsäuren, Pseudomurein, S-Layers)
Plasmamembran (Funktion, Bausteine, Proteinanteil, Transport, Energetisierung, ATPasen, Rezeptoren, Signalleitung)
Zell/Zell-Verbindungen (Tight Junctions, Desmosomen, Gap Junctions, Synapsen, Plasmodesmata, elektrische Kopplung etc.)
Vakuole der Pflanzenzelle (Aufbau, Funktionen)
Lysosom der Tierzelle (Aufbau, Funktionen, Energetisierung etc.)
Peroxysomen (Aufbau, typische Reaktionen, Funktionen)
Plastiden (Typen, Entstehung, Funktionen, Speicherung, Photosynthese, Biosynthesen, Aufbau, Plastom, ATP-Synthese)
Mitochondrien (Entstehung, Funktionen, Chondriom)
Ribosomen (Funktion, Polysomen, 70S versus 80S, rRNA etc.)
Endoplasmatisches Reticulum (rau, glatt, unterschiedliche Aufgaben, Proteinsynthese und -modifikation, Sekretion)
Golgi-Apparat (Proteinmodifikationen, Sekretion etc.)
Zellkern (Aufbau, Funktion, Chromatin, Nukleosomen, Histone)
Zytoplasma, Zytosol und Zytoskelett (Mikrotubuli, Aktin, Intermediärfilamente, Motorproteine, Muskelzelle und -bewegung)
Eukaryontische Geißeln und prokaryontische Flagellen (Aufbau, Axonema, Basalkörper, Centriolen, Mikrotubuli, Flagellenmotor, Mechanismen des Antriebs, Chemotaxis etc.)
Genetik und Entwicklungsbiologie
Wachstum und Teilung (Genom/Zytoplasma-Relation, Syncytium, Plasmodium, Zellzyklus, Mitosephasen, Checkpoints, Replikation)
Genexpression, Zytogenetik und Sexualität (Transkription und RNA-Processing, Genomorganisation bei Pro- und Eukaryoten, sichtbare und aktive Strukturen des Zellkerns und der Chromosomen in der Interphase, Nukleolus, Lampenbürsten- und Polytänchromosomen, Bedeutung der Sexualität, Generationswechsel, Meiose, Mechanismen der Neukombination
Klassische Genetik (Genbegriff, Gen und Phän, Allelbegriff, Mutation und Selektion, Genpool, dominante und rezessive Merkmale, Mendel-Regeln, Genkopplung, Genkarten)
Molekulare Genetik (Genregulation, Transkriptionsfaktoren)
Entwicklung (Determination und Differenzierung, Furchungstypen, Invertebraten- und Vertebratenmodelle, Gastrulation und Keimblätter, Epithel und Mesenchym, Organogenese, Entwicklungsgene, Genkaskaden, Signaltransduktion und Induktion, Keimbahn/Soma, Stammzellkonzept, Zelltod, Krebs)
Praktische Übungen
Schneide- und Präparationstechniken, lichtmikroskopische Untersuchungen, Betrachtung von Bakterien-, Pilz-, Tier- und Pflanzenzellen sowie typischer anatomischer Grundstrukturen und Organelle, Färbetechniken, einfache zellbiologische Experimente, Interpretation elektronenmikroskopischer Bilder etc.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
können die Grundlagen der Biochemie darstellen insbesondere die Struktur und Funktionen von Zuckern, Proteinen und Nukleinsäuren (insb. DNA);
sind in der Lage, die Merkmale und Unterschiede der Zellen von Archaeen, Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Tieren darzustellen und die Zellbestandteile- und –bausteine zu benennen und zuzuordnen;
können das Grundlagenwissen der Genetik und Entwicklungsbiologie anwenden und verstehen die Rolle des Genoms für die Funktion und Entwicklung von Lebewesen;
sind zur Teamarbeit befähigt;
sind in der Lage, die Grundtechniken zur Probenvorbereitung für die Mikroskopie anzuwenden und können sicher mit Mikroskopen umgehen;
sind fähig, das erworbene Wissen mithilfe mikroskopischer und ausgewählter zellbiologischer Arbeitstechniken praktisch anzuwenden und Zeichnungen anzufertigen;
sind in der Lage, die Messergebnisse selbständig auszuwerten und zu protokollieren;
verstehen die Prinzipien der Protokollführung.
Literatur:
Campbell & Reece: Biologie;
Voet: Biochemie;
Wehner/Gehring: Zoologie;
Weier/Nover: Allgemeine & Molekulare Botanik
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Biologie (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2019w | NatFak | Biologie (Bachelor of Science) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Biologie I: Zellbiologische Grundlagen)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Biologie (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Protokolle zu Biologie I (Prüfungsnummer: 27752)
(englischer Titel: Notes: Biology I)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 27752 Protokollheft zu Biologie I (Studienleistung, Form: Protokollheft, unbenotet, Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
- 27752 Protokollheft zu Biologie I (Studienleistung, Form: Protokollheft, unbenotet, Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
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- Untertitel: Biologie I: Zellbiologische Grundlagen
- Studienleistung, Protokollheft, unbenotet
- weitere Erläuterungen:
Studienleistung: Zeichnungen von 12 Kurstagen
- Erstablegung: WS 2019/2020
1. Prüfer: | Frasch/Schambony (N40009) |
Klausur zu Biologie I (Prüfungsnummer: 27761)
(englischer Titel: Examination (Klausur) on Biology I)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 27761 Klausur zu Biologie I (Studienleistung, Form: Klausur, unbenotet, Dauer: 90, 7.5 ECTS, Prüfung).
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- Studienleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, unbenotet, 7.5 ECTS
- Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: WS 2019/2020, 2. Wdh.: SS 2020
1. Prüfer: | Frasch/Schambony (N40009) |
Protokollheft zu Biologie I (Prüfungsnummer: 27752)
(englischer Titel: Notes: Biology I)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 27752 Protokollheft zu Biologie I (Studienleistung, Form: Protokollheft, unbenotet, Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
- 27752 Protokollheft zu Biologie I (Studienleistung, Form: Protokollheft, unbenotet, Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
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- Studienleistung, Protokollheft, unbenotet, 5 ECTS
- Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: SS 2020
1. Prüfer: | Frasch/Schambony (N40009) |
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