7. Modul: Zelluläre Biologie
Modulverantwortlicher: Prof. Dr. Kudla und Prof. Dr. Klämbt (im jährlichen Wechsel)
Modulbezogene Teilnahmevoraussetzungen: erfolgreicher Abschluss des Grundlagenmoduls Naturwissenschaften und des Grundlagenmoduls Biologie
Veranstaltungen und Leistungen:
| Semester | Titel | Unterrichts-form | LP | Noten-punkte max. (*Gewichtungs-faktor) | Prüfung |
|---|---|---|---|---|---|
| 6. |
Zellbiologie und Physiologie der Pflanzen |
Vorlesung | 3 | 64 NP (*1,56) | Klausur, i.d.R. 90 min. |
| 6. |
Zellbiologie und Physiologie der Tiere |
Vorlesung | 3 | ||
| 6. |
Zellbiologie und Physiologie der Pflanzen und Tiere |
Praktikum | 7 | 64 NP (*1,56) | Antestate und Protokolle |
| 6. |
Labormethoden der Biologie |
Vorlesung (In dieser Vorlesung findet die Vorbesprechung der jeweiligen Praktikumstage statt ) | |||
| Summe | 13 | 200 NP |
Zielsetzung des Moduls / Einbindung in das Curriculum
Das Modul liefert auf Basis des in den vorangegangen Modulen (insb. Grundlagen der Naturwissenschaften und Grundlagen der Biologie) erworbenen Wissens eine Vertiefung in den Bereichen der Zellbiologie, Physiologie und Genetik der Pflanzen und der Tiere.
Lehrinhalte des Moduls
Es werden Kenntnisse über grundlegende Prozesse und Mechanismen vermittelt, die auf zellulärer Ebene und in Organismen stattfinden und die Grundlage für physiologische Leistungen von Pflanzen und Tieren darstellen. Die Zusammenhänge von morphologischen Spezialisierungen und ihrer Funktion für den Stoffwechsel und den Organismus werden dargestellt. Grundlagen der Zellbiologie, Physiologie und Genetik werden an Beispielen der Entwicklungsbiologie, der Physiologie von Pflanzen und Tieren und der Neurobiologie vermittelt. Methoden zur Untersuchung verschiedener physiologischer und biochemischer Prozesse werden exemplarisch durchgeführt und erlernt. Im Rahmen des Moduls werden folgende Veranstaltungen angeboten und unter anderem die folgenden Inhalte vermittelt:
Veranstaltung Nr. 1: Vorlesung Zellbiologie und Physiologie der Pflanzen:
- Zellaufbau und grundlegende Prozesse in der pflanzlichen Zelle
- Aufbau und Funktion der zellulären Organellen
- Energetik und Stoffwechsel der pflanzlichen Zelle
- Photosynthese und Kohlenhydratstoffwechsel
- Pflanzlicher Wasser- und Mineralhaushalt und zugehörige Transportprozesse
- Steuerung von Entwicklungsprozessen und Bewegung in Pflanzen
- Zelluläre Signalaufnahme und Weiterleitung
- Struktur und Funktion pflanzlicher Hormone
- Pflanzliche Anpassungs- und Verteidigungsmechanismen
- Entwicklung und Morphogenese pflanzlicher Organe
Veranstaltung Nr. 2: Vorlesung Zellbiologie und Physiologie der Tiere:
- Transport und Regulation als zentrale Funktionen der Homöostase;
- Hormone: systemische, zelluläre und molekulare Aspekte;
- Äußere Atmung (Gasaustauschprozesse, Gasaustauschorgane);
- Gastransport im Blut;
- die Rolle der Atmungsproteine;
- Herz-Kreislauf-Systeme;
- Epitheliale Transportprozesse: molekulare, zelluläre und systemische Aspekte;
- Verdauung, Resorption und Regulation;
- Grundzüge des Katabolismus;
- Chemische Reaktionen und Enzymfunktion;
- Stoffwechselkontrolle und Leistungsstoffwechsel
Veranstaltung Nr. 3: Praktikum Zellbiologie und Physiologie der Pflanzen und Tiere
- Chromatographie (Anionenaustausch);
- Elektrophorese (SDS-PAGE);
- Metabolismus (Anaerobiose, Metabolitbestimmung, Carcinus);
- Muskelphysiologie (Fibrillenmodell);
- Atmung (Wasser- und Luftatmer: Daphnia & Maus, Temperatureinfluss);
- Photosynthese (isolierte Chloroplasten, Elektronentransport, Pigmenttrennung);
- Enzyme (Enzymkinetik, Isoenzyme, Native PAGE);
- Molekularbiologie I (Restriktion, Transformation);
- Molekularbiologie II (DNA-Isolation, PCR);
- Entwicklung und Bewegung (Phytohormone, pflanzliches Wachstum, Reizperzeption)
Lernergebnisse (Wissen und Kompetenzen) des Moduls
Die Studierenden
- erwerben auf der Basis aktueller Forschung exemplarisch Wissen über molekulargenetische, zellbiologische, physiologische und entwicklungsbiologische Aspekte der modernen Pflanzenbiologie;
- können grundlegende biologische Zusammenhänge der Pflanzenbiologie sicher darstellen;
- haben ein Verständnis methodischer und biotechnologischer Aspekte der Pflanzenbiologie erworben;
- können die essentiellen Grundlagen der vegetativen Tierphysiologie, des Energiestoffwechsels (inklusive der Stoffwechselkontrolle) und der Sinnes- und Neurobiologie sicher darstellen;
- integrieren die Erkenntnisse und Methoden unterschiedlicher Disziplinen wie der Molekulargenetik, der Zellbiologie, der Physiologie oder der Entwicklungsbiologie innerhalb einer Basis-Gesamtdarstellung der Funktionen der Tiere vom Molekül bis zum Organismus
- können grundlegende molekulargenetische, biochemische, zellbiologische und physiologische Arbeitsmethoden anwenden und auf komplexe biologische Fragestellungen anwenden;
- beherrschen die Protokollierung der Laborarbeit sowie das Anfertigen wissenschaftlicher Ergebnisprotokolle.
Materialien zu diesen Veranstaltungen finden Sie im LearnWeb!