Veranstaltung 11.5 Biophysik I

 

Bezeichnung	Biophysik I
Zusatz	Einführung in die molekulare Biophysik und in biophysikalische Methoden
Art der Veranstaltung	Vorlesung (4 SWS) + Übung (2 SWS) betreut in Kleingruppen
Leistungspunkte (LP)	9
Kurzbeschreibung	Die Veranstaltung gibt eine Einführung in die interdisziplinäre Fachrichtung Biophysik.
Voraussetzungen	Modul 3
Prüfungsanforderungen	Stoff der Vorlesungen und Übungsaufgaben
Leistungsnachweis	Klausur oder mündliche Prüfung, benotet

 

Inhalte/ Ziele:

Die Veranstaltung gibt einen Überblick über die Struktur, die Funktion sowie die Organisation von biologischen Makromolekülen (Proteine, DNA,...) und führt in die Grundlagen moderner biophysikalischer Methoden ein.

Die Studierenden lernen die grundlegenden Begriffe der experimentellen Methoden zur Beschreibung und Charakterisierung von Biomolekülen kennen und verstehen die wesentlichen Phänomene, die das Verhalten von biologischen Makromolekülen kennzeichnen. Sie erwerben Einblick in technologische Anwendungen. Die Inhalte der Vorlesung werden in der Übung exemplarisch vertieft.

Kernpunkte der Veranstaltungen sind:

Erlangen biophysikalischer Grundkenntnisse:

- Struktur übergeordneter Systeme (Zellen, Bakterien, Viren)

- Chem. und physikal. Grundlagen des Lebens

- Wasser und Hydrophobizität

- Intra- und intermolekulare Wechselwirkungen (Bindungen: kovalent,

van-der-Waals, H-Brücken, ...)

- Molekulare Biophysik (Aminosäuren, Proteine, Lipide, Zucker,

Nukleinsäuren....)

- Biologische Funktion von Nukleinsäuren

- Proteinfaltung

- Biologische Membranen (Lipiddoppelschichten, BLM,...)

- Mikroskopie: Lichtmikroskopie, Elektronenmikroskopie

- Rastersondenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie

- Optische Spektroskopie (Absorption, Fluoreszenz,,...) CD

- Spektroskopische Methoden (FCS, CD, FRET, FRAP,...), NMR

- Molekulare Erkennung

- Streumetoden

Lehre und Selbststudium

Begleitend zur Vorlesung muss eine Nacharbeitung/Überarbeitung anhand von „Biophysik“- und „Biophysikalische Chemie“-Lehrbüchern erfolgen. Zu den Übungen müssen Aufgaben zu Hause gelöst und in den Übungen vorgerechnet werden. Die Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben und vor der Übung bei den betreuenden Tutoren zur Korrektur abgegeben.

 

Anforderungen und Einzelleistungen (Prüfungen)

Regelmäßige Teilnahme an den Veranstaltungen von 11.5 ist erforderlich. In den Übungen werden die Teilnahme, d.h. regelmäßige Anwesenheit und aktive Mitarbeit kontrolliert. Die Veranstaltung wird mit einer Klausur abgeschlossen, die sich auf die Vorlesung und Übungsaufgaben bezieht.

Wenn die Klausur bestanden ist, werden für das Modul 9 LP gutgeschrieben. Die Klausur wird benotet und geht in die Abschlussnote für den B.Sc. ein. Die Dozenten können wahlweise entscheiden, ob zum Abschluss des Moduls anstelle einer Klausur ein mündlicher Leistungsnachweis durchgeführt wird.

 

Stellung im Studium/ Angebotsturnus

Es wird empfohlen die Veranstaltung im 4. Semester des Studiums zu beginnen und abzuschließen. Jährlich, jeweils im Sommersemester

 

Lehrende

Die Lehrenden sind Professor(inn) en und Dozent(inn)en der Experimentalphysik im Wechsel. In den Übungen werden die Studierenden von in der Regel erfahrenen Tutoren betreut.

 

Literatur

Die Veranstaltung folgt keinem bestimmten Lehrbuch. Zu Beginn der Veranstaltung wird unterstützende Literatur bekannt gegeben.

Folgende beispielhafte Standardwerke sind zu empfehlen:

G. Adam, P. Läuger, G.Stark: Physikalische Chemie und Biophysik

Cantor,Schimmel:  Biophysical Chemistry; Part I, II, & III

K.E. van Holde: Principles of Physical Biochemistry

R. Winter, F. Noll:  Methoden der Biophysikalischen Chemie

F. Lottspeich, H.Zorbas: Bioanalytik.