B. Sc. - Integrated Life Science

Modulhandbuch 

für den Studiengang 

Integrated Life Science: 

Biologie, Biomathematik, Biophysik 

(B. Sc.) 

Stand: November 2011

Inhaltsverzeichnis 

Studienverlaufsplan: Verteilung auf Semester mit Berücksichtigung der ECTS-Punkte ........................................ 3 

Modulübersicht und Prüfungen .............................................................................................................................. 4 

Modulbezeichnungen ............................................................................................................................................. 8 

ILS-M1 (MMSfN) Mathematische Modellbildung und Statistik für Naturwissenschaftler ........................................ 9 

ILS-M2 (MfN) Mathematik für Naturwissenschaftler ............................................................................................. 10 

ILS-M3 (SdM) Strukturen der Mathematik ............................................................................................................ 11 

ILS-M4 (StochMod) Stochastische Modelle ......................................................................................................... 12 

ILS-M5 (DGM) Differentialgleichungsmodelle ...................................................................................................... 13 

ILS-M6 (MVBI) Mathematische Verfahren der Bioinformatik ............................................................................... 14 

ILS-P1 Grundlagen der Experimentalphysik ........................................................................................................ 16 

ILS-P2 Strukturphysik ........................................................................................................................................... 17 

ILS-P3 Physik der Biologischen Materie .............................................................................................................. 18 

ILS-B1 Grundlagen der Zellbiologie und Genetik ................................................................................................. 20 

ILS-B2 Molekularbiologie ..................................................................................................................................... 22 

ILS-B3 Biochemie und Physiologie ...................................................................................................................... 23 

ILS-B4 Zell-Zellkommunikation, Signalverarbeitung und Entwicklung ................................................................. 24 

ILS-C1 Einführung in die Chemie ......................................................................................................................... 26 

ILS-C2 Chemisches Praktikum ............................................................................................................................ 27 

ILS-C3 Physikalische Chemie .............................................................................................................................. 28 

ILS-I1 Optik und Mikroskopie ............................................................................................................................... 30 

ILS-I2 Genomanalysen und Phylogenie ............................................................................................................... 31 

ILS-I3 Strukturbiologie und Kristallographie ......................................................................................................... 33 

ILS-I4 Metabolische Netzwerke ............................................................................................................................ 34 

ILS-W1 Wahlpflichtmodul Computational Biology ................................................................................................ 36 

ILS-W2 Molekularbiologisches Wahlpflichtmodul ................................................................................................. 37 

ILS-W3 Physikalisch Biologisches Wahlpflichtmodul ........................................................................................... 38 

ILS-V Vertiefungsmodul ....................................................................................................................................... 40 

ILS-S Schlüsselqualifikationen ............................................................................................................................. 42 

Bachelormodul ..................................................................................................................................................... 44 

Fachmodul Biochemie .......................................................................................................................................... 46 

Fachmodul Biotechnik .......................................................................................................................................... 47 

Fachmodul Entwicklungsbiologie ......................................................................................................................... 48 

Fachmodul Genetik .............................................................................................................................................. 50 

Fachmodul Immunologie ...................................................................................................................................... 51 

Fachmodul Mikrobiologie ..................................................................................................................................... 53 

Fachmodul Molekulare Pflanzenphysiologie ........................................................................................................ 54 

Fachmodul Pharmazeutische Biologie ................................................................................................................. 56 

Fachmodul Tierphysiologie .................................................................................................................................. 57 

Fachmodul Virologie ............................................................................................................................................. 58 

Fachmodul Zellbiologie ........................................................................................................................................ 59 

2

Studienverlaufsplan: Verteilung auf Semester mit Berücksichtigung der ECTS-Punkte 

Bachelor-Module ECTS-Punkte 

Verteilung auf die Semester 1. 2. 3. 4. 5. 6. 

ILS-M1. Mathematische Modellbildung und Statistik für 

Naturwissenschaftler 

ILS-M2. Mathematik für Naturwissenschaftler 5 

ILS-M3. Strukturen der Mathematik 5 

ILS-M4. Stochastische Modelle 5 

ILS-M5. Differentialgleichungsmodelle 5 

ILS-M6. Mathematische Verfahren der Bioinformatik 5 

ILS-P1. Grundlagen der Experimentalphysik 15 

ILS-P2. Strukturphysik 7,5 

ILS-P3. Physik der Biologischen Materie 7,5 

ILS-B1. Grundlagen der Zellbiologie und Genetik 7,5 

ILS-B2. Molekularbiologie 7,5 

ILS-B3. Biochemie und Physiologie 7,5 

ILS-B4. Zell-Zellkommunikation, Signalverarbeitung und 

Entwicklung 

ILS-C1. Einführung in die Chemie 5 

ILS-C2. Chemisches Praktikum 5 

ILS-C3. Physikalische Chemie 5 

ILS-I1. Optik und Mikroskopie 5 

ILS-I2. Genomanalysen und Phylogenie 5 

ILS-I3. Strukturbiologie und Kristallographie 5 

ILS-I4. Metabolische Netzwerke 5 

ILS-W1..W3. Wahlpflichtmodule 

ILS-V. Vertiefungsmodul 5 

ILS-S. Schlüsselqualifikationen 5 

ILS-BM. Bachelormodul 15 

Summe der ECTS-Punkte (insgesamt 180) 30 30 32,5 32,5 30 25 

5 

7,5 

15 + 

15 

3

Modulübersicht und Prüfungen 

Inhalt, Aufbau und Gliederung des Studiums 

Semester Modul mit 

Lehrveranstaltungen und Studienleistungen 

Mathematikmodule 

1 MMSfN (ILS-M1): Mathematische 

Modellbildung und Statistik für 

Naturwissenschaftler. 

Vorlesung, 3 SWS ; Klausur 50 min. 3 

Übungen am Rechner (1 SWS), unbenotete 

Klausur und regelmäßige Teilnahme 

1 MfN (ILS-M2): Mathematik für 

Naturwissenschaftler 

Vorlesung /Übungen (4 SWS) ; Klausur 4 

SWS ECTS-Punkte 

1 

Bestimmung der 

Modulnote 

5 Klausur zur Vorlesung 

50 Minuten 

5 Klausur 90 Minuten 

2 SdM (ILS-M3): Strukturen der Mathematik 5 Klausur 90 Minuten 

Vorlesung (2 SWS); Klausur 2 

Übungen (2 SWS) ; erfolgreiche Bearbeitung 

von Hausaufgaben 

3 StochMod (ILS-M4): Stochastische Modelle 5 Klausur 90 Minuten bzw. 

2 Teilprüfungen je 45 

Vorlesung, Klausur 2 

Minuten 

Übungen; Teilnahme und Hausaufgaben 1 

Praktikum; Teilnahme und Hausaufgaben 1 

4 (ILS-M5): Differentialgleichungsmodelle 5 Klausur 90 Minuten 


Übungen; Teilnahme und Hausaufgaben 2 

4 MVBI (ILS-M6): Mathematische Verfahren 

der Bioinformatik 


Übungen, erfolgreiche Bearbeitung 

wöchentlicher Hausaufgaben. 

Physikmodule 

2 

2 

5 Klausur 90 Minuten 

1-2 ILS-P1: Grundlagen der Experimentalphysik 15 Gemeinsame Klausur zu 

den Vorlesungen nach 

4

Vorlesung Teil 1 3 dem 2. Teil, 180 

Minuten 

Übungen 1 

Vorlesung Teil 2 3 

Übungen 1 

Praktikum, Protokoll mit Testat zu den 

Versuchen als unbenotete Studienleistung 

3 ILS-P2: Strukturphysik 7,5 Klausur zur Vorlesung 

90 Minuten 


Übungen, Protokollheft 2 

4 ILS-P3: Physik der Biologischen Materie 7,5 Klausur zur Vorlesung 

Vorlesung 3 

Übungen 3 

Biologiemodule 

1 ILS-B1: Grundlagen der Zellbiologie und 

Genetik 

Vorlesung Biologie1, Klausur 5 

3 

90 Minuten 

7,5 Klausur zur Vorlesung 

90 Minuten 

2 ILS-B2: Molekularbiologie 7,5 Gemeinsame Klausur 

zur Vorlesung und den 


Übungen, 90 Min. 

Übungen, Protokollheft mit Testat 5 

3 ILS-B3: Biochemie und Physiologie 7,5 Gemeinsame Klausur 

zur Vorlesung und 


Übungen 90 Min. 


4 ILS-B4: Zell-Zellkommunikation, 

Signalverarbeitung und Entwicklung 



Chemiemodule 

7,5 Gemeinsame Klausur 

zum Stoff der Vorlesung 

und Übungen, 90 

Minuten 

2 ILS-C1: Einführung in die Chemie 5 Klausur 120 Minuten 



2 oder 3 ILS-C2: Chemisches Praktikum 5 Unbenotete 

5

Praktikum und Seminar 2 Studienleistung 

3 und 4 ILS-C3: Physikalische Chemie 5 Klausur 90 Min 

Lehrveranstaltungen zu Grundlagen der 

Physikalischen Chemie 

Integrierte Module 

1 ILS-I1: Optik und Mikroskopie 5 benotetes Protokollheft 

Vorlesung 1 


3 ILS-I2: Genomanalysen und Phylogenie 5 Gemeinsame Klausur 

Vorlesung mit begleitendem Praktikum, 

Klausur, regelmäßige Teilnahme am Praktikum, 

Bearbeitung eines Praktikumprojektes 

4 

4 


und Übungen 90 

Minuten 

3 ILS-I3: Strukturbiologie und Kristallographie 5 50% Note der Klausur 

Vorlesung, Klausur 60 Min. 2 

Übungen Strukturbiologie, benotete 

Protokollhefte 

Übungen Kristallographie, mündliche oder 

schriftliche Prüfung. 

2 

2 


(60 Min.), 20 % Note zu 

Protokollheften; 30% 

Prüfung zu Übungen 

Kristallographie 

4 ILS-I4: Metabolische Netzwerke 5 Gemeinsame Klausur 


Vorlesung mit Übungen, Klausur 4 

und Übungen 90 

Minuten oder mündliche 

Prüfung 30 Min. 

Integrierte Wahlpflichtmodule 

Wahl von 2 Modulen aus A, B, C, weitere 

Module können von der 

Prüfungskommission zugelassen werden. 

5 (A) Physikalisch Biologisches 

Wahlpflichtmodul 

Praktika, Vorlesungen und Seminare zu 

modernen Anwendungen Biophysikalischer 

Methoden. 

5 (B) Wahlpflichtmodul „computational biology“ 

Praktika , Vorlesungen und Seminare zu 

aktuellen Anwendungen Mathematischer 

Verfahren in den Lebenswissenschaften. 

13 

13 

15 Klausur bzw. Teilprüfungen 

90 Min. 

15 Klausur bzw. Teilprüfungen 

90 Min. 

6

5 (C) Molekularbiologisches Wahlpflichtmodul 

(Wahl aus dem Angebot von Fachmodulen 

der Biologie) 

Vorlesung 2 SWS 2 

Übungen10 SWS 10 

Seminar 2 SWS 2 

15 50% Klausur zur 

Vorlesung 60 Minuten; 

50 % Klausur zu 

Übungen 60 Min. 

3-6 Schlüsselqualifikationen 5 Unbenotete 

Studienleistung 

Veranstaltungen aus dem Angebot an 

Schlüsselqualifikationen der FAU. Alternativ ein 

Englischsprachkurs oder ein anderes Angebot 

aus den Vorschlägen des 

Prüfungsausschusses. 

4 

6 Vertiefungsmodul 5 Unbenotete 

Studienleistung 

Übungen und Seminare aus dem Bereich in 

dem die Bachelorarbeit angefertigt wird; 

Unbenotetes Protokollheft bzw. Hausaufgaben 

4 

6 Bachelormodul Zwei Gutachten zur 

Bachelorarbeit 

Seminar, unbenotete Studienleistung 3 

Bachelorarbeit 12 

Summe 137 180 

7

Modulbezeichnungen 

Pflichtmodule aus dem Bereich der Mathematik 

8

1 Modulbezeichnung 

2 Lehrveranstaltung/en 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. G. Keller 

ILS-M1 (MMSfN) Mathematische Modellbildung und 

Statistik für Naturwissenschaftler 

VORL: Mathematik für Naturwissenschaftler (3 SWS) 

UE: Rechnerübung mit R (1 SWS) 

4 Dozent/en Prof. Dr. G. Keller, evtl. andere Mitarbeiter der Mathematik 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

5 ECTS-Punkte 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

1. Grundbegriffe der Mathematik (Zahl, Vektor, Matrix, Zahlenfolge, Funktion, 

Ableitung) 

2. Funktionen (lineare und quadratische, e-Funktion, Logarithmusfunktionen) 

3. Beschreibende Statistik (ein- und zweidimensionale Stichproben, 

Lagemaße, Kovarianz, Korrelation, Zusammenhang zu linearer Regression) 

4. Verarbeitung von Sequenzdaten, Dotplots 

5. Wachstumsmodelle (lineares, exponentielles, logistisches und Variationen 

dazu, Allometrie, Modelle mit zeitlicher Verzögerung) 

6. Anpassung von Modellen an Daten (lineare Regression, logarithmische und 

doppeltlogarithmische Transformation von Daten) 

7. Modelle der chemischen Reaktionskinetik, incl. Michaelis-Menten-Modell 

8. Hardy-Weinberg Modell mit Variationen (Modellierung von Inzucht und 

Selektion) 

9. Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitstheorie: Binomialverteilung, 

Normalverteilung, Poissonverteilung und Zusammenhänge zwischen diesen 

Verteilungen 

10. Beurteilende Statistik: Testen (Binomialtest, verschiedene Chi2-Tests, t- 

Tests, Bedeutung der „Freiheitsgrade“) 

11. Beurteilende Statistik: Schätzen (Schätzer, Konfidenzintervall, 

Konfidenzband) 

12. Sequence-Alignment, Needleman-Wunsch Algorithmus 

13. Modelle für zwei Populationen: Räuber-Beute-Modell, Infektionsmodell. 

Die Themen 1-6 und 9-12 werden in den Rechnerübungen durch praktische 

Aspekte ergänzt. 

Die Studierenden 

• verfügen über grundlegendes Verständnis des Wechselspiels von 

mathematischer Modellierung und der Auswertung von Daten in biologisch 

relevanten Situationen 

• erwerben grundlegende Kenntnisse zum Einsatz professioneller 

Statistiksoftware zur beschreibenden und schließenden Statistik 

• sind fähig Statistiksoftware in der Praxis anzuwenden 

• sind in der Lage verschiedene Modelle an Daten anzupassen. 

B.Sc. Biologie, B.Sc. Integrated Life Sciences und Lehramtsstudium 

(Gymnasium) der Informatik, wenn das zweite Fach nicht Mathematik ist. 

7 

Verwendbarkeit des 

Moduls 

8 

Einpassung in 

Musterstudienplan 

1. Semester 

9 

Voraussetzungen für 

die Teilnahme 

keine 

10 Turnus des Angebots Jährlich im WS 

11 Dauer des Moduls 1 Semester 

Studien- und 

12 

Prüfungsleistungen 

VORL: Klausur (50 Min) 

UE: Klausur am Rechner (ca. 50 Min, unbenotet) 

13 Berechnung 

Modulnote 

Klausur zur Vorlesung: 100 % der Modulnote 

14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h, Eigenstudium: 90 h 

15 Unterrichtssprache Deutsch 

16 Vorbereitende 

Literatur 

Schulwissen der Mathematik im Umfang von Abschnitt 2 bis 15 des Buches 

„Startwissen Mathematik und Statistik“ von Harris, Taylor, Taylor (Spektrum 

Verlag 2007) 

9

1 Modulbezeichnung ILS-M2 (MfN) Mathematik für Naturwissenschaftler 5 ECTS-Punkte 


VORL: Mathematik für Naturwissenschaftler II (3 SWS) 

UE: Rechnerübung mit R (1 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Hermann Schulz-Baldes 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

Prof. Dr. Hermann Schulz-Baldes (VORL) und andere Mitarbeiter der 

Mathematik (UE) 

• Grundbegriffe der Analysis und Linearen Algebra 

• Komplexe Zahlen, Funktionen, Stetigkeit, Differenzierbarkeit, Integration 

• Lineare Abbildungen, Matrizen, Gauss-Algorithmus, Determinanten, 

Eigenwerte und Eigenvektoren, Diagonalisierbarkeit 

• Lineare Differentialgleichungen, Stabilitätsanalyse. 


• verfügen über grundlegendes Verständnis der Konzepte Stetigkeit, Ableitung 

und Integral 

• verstehen wichtige Zusammenhänge der Linearen Algebra 

• beherrschen das Rechnen mit komplexen Zahlen, die Grundoperationen mit 

Matrizen und Vektoren und die Grundregeln der Differential- und 

Integralrechnung 

• können selbstständig einfache lineare Gleichungssysteme lösen und lineare 

Differentialgleichungen untersuchen 

• erwerben die Kompetenz des analytischen Denkens als Mittel zur exakten und 

quantitativen Beschreibung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge. 

B.Sc. Chemie, B.Sc. Molecular Sciences, B.Sc. Integrated Life Sciences, 

B.Sc. Geowissenschaften, 

Lehramtsstudium (Gymnasium) der Informatik, wenn das zweite Fach nicht 

Mathematik ist. 

1. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


Klausurnote 




Literatur 

• N. Rösch: Mathematik für Chemiker (Springer) 

• E.-A. Reinsch: Mathematik für Chemiker, Teubner 

• G. Brunner: Mathematik für Chemiker (Spektrum) 

• Furlan: Das gelbe Rechenbuch 

Zur Vorbereitung: 

• Schulwissen der Mathematik im Umfang von Abschnitt 2 bis 15 

des Buches „Startwissen Mathematik und Statistik“ von Harris, 

Taylor, Taylor (Spektrum, 2007) 

10

1 Modulbezeichnung ILS-M3 (SdM) Strukturen der Mathematik 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. G. Keller 

VORL: Strukturen der Mathematik (3 SWS) 

UE: Übungen zu Strukturen der Mathematik (1 SWS) 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

4 Dozent/en Prof. Dr. G. Keller (VORL) und andere Mitarbeiter der Mathematik (UE) 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

• Aussagenlogik, Beweislogik, Mengenlehre 

• Gruppen, Körper, Vektorräume 

• Metrische Räume, Vollständigkeit, Hilbert- und Banachräume 

• Graphentheorie, Kombinatorik. 


• verfügen über grundlegendes Wissen und Verständnis der Regeln 

mathematischer Beweisführung 

• sind in der Lage, einfache mathematische Beweise selbständig zu führen 

• sind fähig, die in den Modulen ILS-M1 und ILS-M2 erworbenen 

mathematischen Kenntnisse in übergreifende und systematisierende 

mathematische Strukturen einzuordnen. 

B.Sc. Integrated Life Sciences, B.Sc. Geowissenschaften, 



2. Semester 

keine 

10 Turnus des Angebots Jährlich im SS 


Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


UE: Übungsblätter/Hausaufgaben 

Klausurnote 




Literatur 

Vorlesungsskript zu diesem Modul, 

K. Fritzsche: Mathematik für Einsteiger, Elsevier 

11

1 Modulbezeichnung ILS-M4 (StochMod) Stochastische Modelle 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. A. Greven 

VORL: Stochastische Modelle (2 SWS) 

UE: Übungen zu Stochastische Modelle (1 SWS) 

PR: Praktikum Stochastische Modelle (1 SWS) 

4 Dozent/en Prof. Dr. A. Greven, PD Dr. C. Richard 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

3 ECTS-Punkte 

1 ECTS-Punkte 

1 ECTS-Punkte 

• Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung (Wahrscheinlichkeitsräume, 

wichtige Verteilungen, Unabhängigkeit, bedingte Wahrscheinlichkeit, 

Zufallsvariable) 

• Elementare stochastische Prozesse (Markovketten, Verzweigungsprozesse, 

Moranmodell, stochastische Räuber-Beute Modelle) 

• Theoretische und konzeptionelle Grundlagen der mathematischen Statistik 

(Schätzungen, Testen, Datenanalyse) 


• können selbständig die formalen Konzepte erarbeiten, die im Umgang mit der 

Modellierung von stochastischen Vorgängen erforderlich sind 

• sind befähigt zur Umsetzung der Konzepte und Modelle in konkreten 

Fragestellungen und zur Umsetzung dieser Modellierung am Rechner 

• sind in der Lage statistische „Kochrezepte“ und Vorgehensweise kritisch zu 

hinterfragen. 

B.Sc. Integrated Life Sciences, B.Sc. Geowissenschaften, 



3. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

VORL: Klausur (90 Min) bzw. 2 Teilprüfungen (je 45 Min) 

UE, PR: Übungsblätter/Hausaufgaben 

Klausurnote bzw. gemittelte Note der Teilprüfungen 




Literatur 

Vorlesungsskript und Lehrbücher der mathematischen Biologie 

12

1 Modulbezeichnung ILS-M5 (DGM) Differentialgleichungsmodelle 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. P. Knabner 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

VORL: Differentialgleichungsmodelle (2 SWS) 

UE: Übungen zu Differentialgleichungsmodelle (2 SWS) 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

Prof. Dr. P. Knabner, Prof. Dr. W. Merz und andere Dozenten/innen des 

Departments Mathematik 

• Mathematische Biologie: Modelle aus GDG (gewöhnliche 

Differentialgleichungen) oder PDG (partielle Differentialgleichungen) 

• Numerische Verfahren für Anfangswertaufgaben für GDG 

• Softwarenutzung zur Netzwerksimulation 

• Diffusionsgleichung stationär und instationär 

• Transportgleichung und Konvektions- Diffusionsgleichung. 


• entwickeln ein Basisverständnis für numerische Verfahren für gewöhnliche 

Differentialgleichungen, so dass sie Simulationen mit gegebener Software 

kritisch bewerten können 

• können mit der in der Übung verwendeten Software zielorientiert umgehen 

• beherrschen die Modelle aus partiellen Differentialgleichungen soweit, dass 

sie biologische Phänomene einem Gleichungstyp zuordnen können 

B.Sc. Integrated Life Sciences, 



4. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 



Klausurnote 




Literatur 

Vorlesungsskript zu diesem Modul, 

Eck, Ch., Garcke, H., Knabner, P, Mathematische Modellierung, Springer, 2008, 

Lehrbücher der mathematischen Biologie 

13



3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Sebastian Pokutta 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

ILS-M6 (MVBI) Mathematische Verfahren der 

Bioinformatik 

VORL: Mathematische Verfahren der Bioinformatik (2 SWS) 

UE: Übungen zu Differentialgleichungsmodelle (2 SWS) 

5 ECTS-Punkte 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

Prof. Dr. A. Martin, Prof. Dr. S. Pokutta und andere Dozenten/innen des 

Departments Mathematik 

• Monte Carlo Simulationen 

• Markov Modelle (MCMC Uniform Sampling Algorithmus, Zielverteilungs- 

Sampler/Metropolis Algorithmen, Simulated Annealing) 

• Hidden Markov Modelle (Bewertungsproblem, Erkennungsproblem, 

Trainingsproblem, Semi-Markov Modelle) 

• Machine Learning (Neuronale Netze, Support Vector Machines, 

Klassifikation) 

• Faktoranalyse, Principal Component Analysis, Independent Component 

Analysis, zugehörige Algorithmen 

• Micro Arrays (Normalisierung) 

UE 

Aneignung der wesentlichen Begriffe und Techniken aus der Vorlesung erfolgt 

durch praktische Übungen am Rechner (MATLAB) sowie Vorstellung und 

Diskussion 

wöchentlicher Hausaufgaben in der Gruppe. 


• entwickeln ein vertiefendes Verständnis für diskrete Optimierungsalgorithmen 

der Bioinformatik und ihre Implementation 

• sind fähig, die algorithmischen Ergebnisse im Kontext großer Datenmengen 

und stochastischer Modellvorstellungen angemessen zu interpretieren 

• können die Vorlesungsinhalte in computergestützten Übungen praktisch, 

zielorientiert umzusetzen 

• sind zum problemorientierten analytischen Denken befähigt 

• erweitern aufgrund der Kommunikationsfähigkeit ihre Selbstkompetenzen. 

B.Sc. Integrated Life Sciences, B.Sc. Mathematik 

4. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 



Klausurnote 




Literatur 

Hütt, Dehnert: Methoden der Bioinformatik, Springer 

Haubold, Wiehe: Introduction to Computational Biology - An Evolutionary 

Approach, Birkhäuser 

14

Pflichtmodule aus dem Bereich der Physik 

15

1 Modulbezeichnung ILS-P1 Grundlagen der Experimentalphysik 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. A. Schneider 

VORL 1: Grundlagen der Experimentalphysik I (3 SWS) 

UE 1: Übungen zu Grundlagen der Experimentalphysik I 

(1 SWS) 

VORL 2: Grundlagen der Experimentalphysik II (3 SWS) 

UE 2: Übungen zu Grundlagen der Experimentalphysik I 

(1 SWS) 

PR: Praktikum zu Grundlagen der Experimentalphysik 

(3 SWS) 

4 Dozent/en Dozenten/innen des Departments Physik 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

4 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

4 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

3 ECTS-Punkte 

• Mechanik (Massenpunkt, starre und deformierbare Körper) 

• Schwingungen und Wellen (ungedämpfte, gedämpfte sowie erzwungene 

Schwingungen, Überlagerung, Wellenausbreitung, Beugung, geometrische 

Optik) 

• Elektrizität und Magnetismus (Ladung, elektr. Feld, Strom, Magnetismus und 

instationäre Felder, Wechselströme) 

• Nichtklassische Physik (Atomaufbau, Wellenmechanik, Röntgenstrahlung und 

Photonen, Atomkern) 

• Festkörperphysik (Elektronische Zustände in Festkörpern, Elektr. Leitfähigkeit 

in Halbleitern, Halbleiterbauelemente) 

• Grundlagen der Thermodynamik 


• verfügen über Grundkenntnisse der Experimentalphysik 

• verstehen und nachvollziehen, wie Naturvorgänge auf grundlegende 

Naturgesetze zurückgeführt werden können 

• sind fähig, durch Üben und Praktizieren, das erlernte Wissen auf spezielle 

Situationen und Fragestellungen anzuwenden 

• erwerben die Kompetenz des analytischen Denkens als Mittel zur exakten 

Beschreibung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge. 

B.Sc. Integrated Life Sciences 

1. und 2. Semester 

keine 

10 Turnus des Angebots Jährlich im WS und SS 


Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

VORL 1 und 2: gemeinsame Klausur (180 Min) nach dem 2. Semester 

PR: : Protokoll mit Testat zu den Versuchen (unbenotet) 

Klausurnote 




Literatur 

Jede Einführung in die Experimentalphysik für Ingenieure oder 

Naturwissenschaftler ist geeignet, z.B. Halliday, „Physik“ (Bachelor-Edition), 

Wiley 

16

1 Modulbezeichnung ILS-P2 Strukturphysik 7,5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. A. Magerl 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

VORL: Strukturphysik (4 SWS) 

UE : Übungen zu Strukturphysik (2 SWS) 

5 ECTS-Punkte 

2,5 ECTS-Punkte 

Prof. Dr. A. Magerl, Prof. Dr. G. Keller, evtl. auch andere Dozenten/innen des 

Departments Physik 

• Prinzipien der Symmetrielehre 

• Kristallstrukturen 

• Prinzipien der Strukturbildung 

• Beugung an periodischen Strukturen 

• Phononen in Festkörpern 

• Elektronische Zustände in Festkörpern 

• Optische und dielektrische Eigenschaften 

• Grenzflächenstrukturen. 


• verfügen über Grundkenntnisse über den strukturellen Aufbau fester Körper 

und der experimentellen Methoden zu dessen Bestimmung 

• können grundlegende thermische, elektrische und dielektrische Eigenschaften 

von Festkörpern beschreiben und ihren Bezug zu atomaren Strukturen 

erklären 

• beherrschen die Grundkenntnisse der physikalischen Eigenschaften von 

Grenzflächen 

• verfügen über grundlegende Fachkompetenzen im Bereich der Strukturphysik 

durch Anwendung des erworbenen theoretischen Fachwissens in praktischen 

Übungen. 


3. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


UE: Protokollheft 

Klausurnote 




Literatur 

• Borchardt-Ott, Einführung in die Kristallographie, Springer Verlag 

• Ch. Kittel, Festkörperphysik, Oldenburg Verlag 

• Ibach & Lüth, Festkörperphysik, Springer-Lehrbuch 

17

1 Modulbezeichnung ILS-P3 Physik der Biologischen Materie 7,5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. B. Fabry 

VORL: Physik der Biologischen Materie (3 SWS) 

UE : Übungen zu Physik der Biologischen Materie 

(3 SWS) 

4 ECTS-Punkte 


4 Dozent/en Prof. Dr. B. Fabry, Prof. Dr. K. Mecke, PD Dr. C. Metzner, Dr. G. Schröder-Turk 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

• Grundlagen der Kontinuumsmechanik 

• Thermodynamik elastischer Deformationen 

• Diffusionsvorgänge in biologischen Medien 

• Molekulare Motoren 

• Modelle der Muskelkontraktion 

• Komponenten des Zellskeletts 

• Rheology biologischer Materie. 


• verfügen über Grundkenntnisse der Biophysik mit Schwerpunkt molekulare 

Grundlagen 

• können bestimmte physikalische Vorgänge (Diffusion, Deformation) in 

biologischen Medien nachvollziehen 

• verstehen und anwenden Modelle der Muskelkontraktion 

• verfügen über grundlegende Fachkompetenzen im Bereich der Physik 

biologischer Materie durch Anwendung des erworbenen theoretischen 

Fachwissens auf praktischen Beispielen. 


4. Semester 

ILS-P1 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

VORL: Klausur (ca. 90 Min) 

Klausurnote 




Literatur 

Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton, Jonathon Howard, Sinauer 

Associates, Sunderland, MA 

18

Pflichtmodule aus dem Bereich der Biologie 

19

1 Modulbezeichnung ILS-B1 Grundlagen der Zellbiologie und Genetik 7,5 ECTS-Punkte 

2 Lehrveranstaltung/en VORL: Biologie 1 (5 SWS) 7,5 ECTS-Punkte 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. M. Frasch 

4 Dozent/en Prof. Dr. M. Frasch, Prof. Dr. N. Sauer, Prof. Dr. C. Koch 

5 Inhalt 

Biomoleküle (Koch) 

• Grundlegende chemische Eigenschaften von Wasser und einfacher 

organischer Moleküle, Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Carbonsäuren, Ester, 

Amine. Eigenschaften von Aminosäuren, Aufbau von Proteinen, 

Sekundärstrukturen, Wasserstoffbrückenbindungen, Isolelektrischer Punkt, 

Proteinfaltung, einfache Methoden zur Proteinanalytik,- Struktur von einfachen 

Zuckern, Zuckerderivaten und Polysacchariden 

• Struktur und Funktionen von Nukleinsäuren, DNA Struktur, Komplexität und 

Topologie der DNA in verschieden Organismen, Organellen, Viren und 

Plasmiden, DNA Komplementarität, Hybridisierung und einfache 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 und Grundlagen des Transports über Membranen,- 

Sequenzvergleiche homologer Proteine. 

Zellbiologie (Sauer) 

• Einführung und Geschichte der Zellbiologie (Entwicklung der Mikroskopie, 

Zelle, Gewebe, Organe etc.) 

• Zellwand und Extrazelluläre Matrix (Glukosaminoglukane, Kollagen, Elastin, 

Fibronektin, Cellulose, Pektin, Lignin, Hydroxyprolinreiche Glykoproteine, 

Lipopolysaccharide, Murein, Teichonsäuren, Pseudomurein, S-Layers) 

• Plasmamembran (Funktion, Bausteine, Proteinanteil, Transport, ATPasen, 

Energetisierung, Rezeptoren, Signalleitung, second messanger etc.) 

• Zell/Zell-Verbindungen (Tight Junctions, Desmosomen, Gap Junctions, 

Synapsen, Plasmodesmata, elektrische Kopplung etc.) 

• Vakuole der Pflanzenzelle (Aufbau, Funktionen, Speicherung, Energetisierung 

etc.) 

• Lysosom der Tierzelle (Aufbau, Funktionen, Energetisierung etc.) 

• Peroxysomen (Aufbau, typische Reaktionen, Funktionen in Tier und Pflanze) 

• Plastiden (verschiedene Typen, Entstehung, Funktionen, Speicherung, Farbgebung, 

Photosynthese, Biosynthesen, Aufbau, Plastom, ATP-Synthese etc.) 

• Mitochondrien (Entstehung, Funktionen, Chondriom, ATP-Synthese etc.) 

• Ribosomen (Funktion, Polysomen, 70S versus 80S Ribosomen, Ribosomen 

von Mitochondrien und Plastiden, rRNA etc.) 

• Endoplasmatisches Reticulum (rau, glatt, unterschiedliche Aufgaben, Proteinsynthese 

und - modifikation, Sekretion, Signal Recognition Particle etc.) 

• Golgi-Apparat (Proteinmodifikationen, Sekretion etc.) 

• Zellkern (Funktion, Chromatin, Nukleosomen, Histone, DNA, Kernhülle, 

Kernporen etc.) 

• Zytoplasma, Zytosol und Zytoskelett (Mikrotubuli, Aktin, Intermediärfilamente, 

Motorproteine, Dyneine, Kinesine, Myosine, Muskelzelle und 

Muskelbewegung) 

• eukaryontische Geißeln und prokaryontische Flagellen (Aufbau, Axonema, 

Basalkörper, Centriolen, Mikrotubuli, Flagellenmotor, Mechanismen des 

Antriebs, Chemotaxis etc.). 

Genetische Grundlagen (Frasch) 

• 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 der Chromosomen in der Interphase, Nukleolus, 

Lampenbürstenchromosomen, Polytänchromosomen, Bedeutung der 

20

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

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 (Differenzierung und Determination, Zygotengröße und 

Furchungstypen, Invertebraten- und Vertebratenmodelle der Entwicklung, 

Gastrulation und Keimblätter, Epithel und Mesenchym, Organogenese, 

Entwicklungsgene, Kontrollgene als Transkriptionsfaktoren, 

Signaltransduktion und Induktion, Genkaskade bei Drosophila, Keimbahn & 

Soma, Stammzellkonzept, Zelltod, Krebs). 


• verfügen über grundlegendes Verständnis der Zellen von Archaeen, 

Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Tieren 

• beherrschen die basalen biochemischen Grundlagen von Biomolekülen 

• sind mit den Zellbestandteilen und –bausteinen vertraut 

• sind fähig biochemische Aufgaben und Funktionen zuordnen 

• verstehen die Grundlagen der Zellteilung und der Vererbung. 


1. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

Klausur (ca. 90 Min) 

Klausurnote 




Literatur 

B. Alberts: Lehrbuch der Molekularen Zellbiologie; 

W. Nultsch: Allgemeine Botanik 

21

1 Modulbezeichnung ILS-B2 Molekularbiologie 7,5 ECTS-Punkte 


V: Molekularbiologie und Genomik (3 SWS) 

UE : Molekularbiologische Übungen (5 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. T. Winkler ; Prof. Dr. C. Koch 

4 Dozent/en Prof. Dr. C. Koch, Prof. Dr. T. Winkler, Dr. F. Klebl, Dr. G. Seidel 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

3,5 ECTS-Punkt 

4 ECTS-Punkt 

Molekularbiologie und Genomik 

DNA Struktur, Historische Experimente, biochemische Aktivitäten von DNA 

Polymerasen ( DNAPOLI vs. DNAPOLIII), Prozessivität, Nukleotid Synthese, 

Enzyme der Replikationsgabel, Telomerase, DNA Topologie und 

Topoisomerasen, Mutation und Reparaturenzyme, RNA-Polymerase von E.coli, 

Lac-Operon, Nukleäre RNA Polymerasen der Eukaryonten, Struktur ribosomaler 

RNAs und Aufbau von rRNA Genen in Pro-und Eukaryonten, Sekundärstruktur 

von RNA, RNA Prozessierung (RNAaseP), Grundlagen des RNA Spleißens 

(snRNAs), Selfsplicing, t-RNA Struktur und t-RNA Aktivierung, 

Proteinbiosynthese, Translationsinitiation in Prokaryonten (rbs) und Eukaryonten 

(eIF4E), Funktion von G-Proteinen bei der Translation. RNA als Katalysator. 

Struktur von Pro- und Eukaryontengenomen, Methoden der Sequenzierung von 

Genomen, Genkartierung, physikalische und genetische Genkarten, genetische 

Marker, monogenetische und komplexe Vererbungen und Erbkrankheiten des 

Menschen, genetische Fingerabdrücke, genetische Diagnostik, 

Hochdurchsatzmethoden der funktionellen Genomik (Arraytechniken). 

Praktische Übungen, Molekularbiologische Methoden 

DNA-Isolation, Klonierung einer Genbank, Restriktionsverdaus, DNA- 

Gelektrophorese, PCR, Isolierung von Stoffwechsel-mutanten der Bäckerhefe, 

Komplementationsgruppen, Plasmidkomplementation, RT-PCR). 


• verfügen über grundlegendes Verständnis molekularbiologischer und 

biochemischer Fragestellungen 

• kennen die Grundbegriffe und Methoden der Genomik und verstehen die 

Rolle des Genoms für die Funktion und Entwicklung von Lebewesen 

• sind fähig das erworbene Wissen mithilfe mikroskopischer und ausgewählter 

molekularbiologischer Arbeitstechniken praktisch anzuwenden 

• sind in der Lage die Messergebnisse selbständig auszuwerten und zu 

protokollieren 

• sind sich in ihrem Handeln der ethischen Verantwortung bewusst 

• sind zur Teamarbeit befähigt. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


2. Semester 

9 


die Teilnahme 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

VORL + UE: gemeinsame Klausur (90 Min) 

UE: Protokollheft mit Testat (unbenotet) 

Klausurnote 




Literatur 

Molecular Biology of the Gene (Watson et al.) 

22

1 Modulbezeichnung ILS-B3 Biochemie und Physiologie 7,5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r PD Dr. F. Börnke 

VORL: Biochemie und Physiologie der Organismen (3 SWS) 

UE: Übungen zu Biochemie und Physiologie (3 SWS) 

4 ECTS-Punkt 


4 Dozent/en 

PD Dr. F. Börnke, Prof. Drs.: C. Koch, U. Sonnewald, 

A. Feigenspan 

Biochemie der Zelle ( 6 Wochen) 

• Enzyme: Kinetik, katalytische Mechanismen, Regulation (kovalent, nichtkovalent) 

• Zentraler Energiestoffwechsel: Glykolyse, Gluconeogenese, Zitrat Zyklus, 

Respiration 

• Speicherstoffwechsel: Fettsäure-Oxidation, Speicherkohlenhydrate 

• Aminosäurestoffwechsel und Protein-Turnover. 

Physiologie der Pflanze (4 Wochen) 

• Photosynthese (Licht- und Kohlenstoffreaktionen) 

• Stofftransport (Xylem, Phloem, Zell-Zell Transport) 

5 Inhalt 

• Wirkprinzipien von Phytohormonen 

• Sekundärstoffwechsel. 

Physiologie der Tiere (4 Wochen) 

• Erregbare Zellen (Nervenzellen, Muskelzellen) 

• Synapsen (Rezeptoren, Kanäle, Transmitter) 

• Mechanismen der inter- und intrazellulären Signalleitung und Kommunikation. 

Praktische Übungen 

Reinigung von Proteinen, Elektronentransport in der mitochondriellen 

Atmungskette, biochemische Charakterisierung von Enzymen, 

gelektrophoretische Trennverfahren zur Proteinanalytik, immunologischer 

Nachweis von Proteinen (Western-Blot). 


• verfügen über grundlegendes Verständnis der Regulationsprinzipien von 

Enzymen sowie deren Bedeutung für die Physiologie Tierischer- und 

Pflanzlicher Organismen 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

• können den Stoffwechsels von Zellen nachvollziehen und erklären 

• sind fähig das erworbene Wissen mithilfe mikroskopischer Arbeitstechniken 

praktisch anzuwenden 




7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


3. Semester 

9 


die Teilnahme 

keine 

10 Turnus des Angebots 

Jährlich im WS 

UE in der vorlesungsfreien Zeit (3 x 15 h) 


Studien- und 

12 




13 Berechnung 

Modulnote 

Klausurnote 




Literatur 

Informationsmaterialien zur Vor- und Nachbereitung des Stoffes werden im 

Internet und als Kopien zur Verfügung gestellt. 

23



3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. M. Klingler 

ILS-B4 Zell-Zellkommunikation, Signalverarbeitung und 

Entwicklung 

VORL: Zell-Zellkommunikation, Signalverarbeitung und 

Entwicklung (3 SWS) 

UE: Übungen zu Zell-Zellkommunikation, 

Signalverarbeitung und Entwicklung (3 SWS) 

4 Dozent/en Profs. Drs.: P. Dietrich, M. Frasch, M. Klingler, B. Kost, L. Nitschke 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 


4 ECTS-Punkt 


Zell-Zellkommunikation und Signalverarbeitung 

Steuerung durch Hormone und Licht bei Pflanzen (Modell Arabidopsis). Einsatz 

von Reportergenen zur Analyse von Zellkommunikation und Signalleitung; 

Transformation pflanzlicher Zellen; Kommunikation zwischen Immunzellen, 

Signaltransduktion über Ca ++ bzw. Thyrosin-Phosphatasen (Lympozyten). 

Verwendung von knock-out-Techniken in der Maus. Wnt-, TGF-ß-, FGF und Hh- 

Signalwege in Embryonalentwicklung und Organogenese von Drosophila. 

Entwickung und Differenzierung 

Übersicht über die Entwicklung von Pflanzen (Arabidopsis) mit den 

Schwerpunkten sexuelle Reproduktion, Embryogenese & Steuerung der 

Meristemaktivität. Verwendung von Vorwärts-Genetik, transgenen Pflanzen & 

RNA-Interferenz zur Untersuchung der Entwicklung. Embryonale Musterbildung 

(Segmentierung) und Organogenese (Muskulatur, Herz, Auge, Extremitäten) bei 

Drosophila. Genetische Grundlagen von Entwicklungsstörungen. Analyse 

regulatorischer Netzwerke: Expressionsveränderungen in mutanten Embryonen; 

klonale Analyse und Miss-Expressionssysteme. 


• verfügen über grundlegendes Verständnis wichtiger Prozesse der 

Signalleitung in Zellen, der Zell-Zellkommunikation und der Entwicklung 

• sind mit den wichtigsten Modellsystemen, die für Untersuchungen in diesem 

Forschungsfeld verwendet werden anvertraut 

• sind fähig das erworbene Wissen mithilfe mikroskopischer Arbeitstechniken 

praktisch anzuwenden 



• sind sich in ihrem Handeln der ethischen Verantwortung bewusst 


7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


4. Semester 

9 


die Teilnahme 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 



Klausurnote 




Literatur 

Elmar Weiler/Lutz Nover: „Allgemeine und molekulare Botanik“ Thieme Verlag. 

Kühl, Gessert: Entwicklungsbiologie (UTB basics 2010, 25 €); Weitere 

Informationsmaterialien werden im Internet und als Kopien zur Verfügung 

gestellt. 

24

Pflichtmodule aus dem Bereich der Chemie 

25

1 Modulbezeichnung ILS-C1 Einführung in die Chemie 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. J. Schatz 

4 Dozent/en Prof. Dr. J. Schatz 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

VORL: Allgemeine Chemie (4 SWS) 

UE: Übungen zu Allgemeine Chemie (3 SWS) 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

• Naturwissenschaftliche Grundlagen: Atombau , Chemische Bindungen , 

Zustandsformen der Materie, Heterogene Gleichgewichte. 

• Allgemeine Chemie: Chemische Reaktionen, Salzlösungen, Säuren und 

Basen, Oxidation und Reduktion, Energetik und Kinetik 

• Grundlagen der Organischen Chemie: Kohlenwasserstoffe, 

Verbindungsklassen, Naturstoffe (Kohlenhydrate, Fette, Aminosäuren) 

• Metallkomplexe 


• verfügen über grundlegendes Verständnis chemischer Vorgänge mit Relevanz 

zu biologischen, biochemischen und medizinischen Systemen 

• können chemische Reaktionen erkennen, einordnen und formal beschreiben 

• sind fähig grundlegende Prinzipien der Chemie anzuwenden und so das 

Ergebnis einfacher chemischer Transformationen zu vorhersagen 

• können chemische Verbindungen bezüglich ihrer Wirkung auf die belebte und 

unbelebte Natur einschätzen. 


2. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


Klausurnote 




Literatur 

Werden in der Veranstaltung bekannt gegeben/besprochen 

26

1 Modulbezeichnung ILS-C2 Chemisches Praktikum 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. J. Schatz 

PR: Chemisches Praktikum (1,5 SWS) 

SEM: Seminar zu Chemisches Praktikum (0,5 SWS) 

4 Dozent/en Prof. Dr. J. Schatz mit Assistenten/innen 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

Chemisches Praktikum in 10 Versuchstagen: 

Versuchstag 1: Sicherheitsunterweisung 

Versuchstag 2-3: Atombau und Chemische Bindung, Löslichkeit 

Versuchstag 4: Säuren und Basen 

Versuchstag 5: Redox – Reaktionen 

Versuchstag 6: Energetik/Kinetik 

Versuchstag 7: Kohlenwasserstoffe, funktionelle Gruppen 

Versuchstag 8-9: Carbonylverbindungen 

Versuchstag 10: Peptide und Metallkomplex 


• verfügen über Grundlegendes Verständnis chemischer Vorgänge mit 

Relevanz zu biologischen, biochemischen und medizinischen Systemen 

• kennen grundlegende Arbeitstechniken der Chemie und sind befähigt, 

einfache chemische Versuche selbständig durchzuführen 

• verfügen über anwendbares Wissen zum Umgang mit Gefahrstoffen und 

Abfällen in chemischen Laboratorien 

• erwerben die Prinzipien organisch-chemischer Arbeitstechniken und 

Versuche, deren Protokollierung und Auswertung 

• sind zur Teamarbeit befähigt 

• verfügen über Fach- und Methodenkompetenzen durch Anwendung des im 

Modul ILS-C1 erworbenen Wissens in der Laborpraxis. 


2. (oder 3.) Semester 

keine 

10 Turnus des Angebots Jährlich 


Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

9 von 10 Versuchen müssen abgeleistet werden 

unbenotet 




Literatur 

Werden in der Veranstaltung bekannt gegeben/besprochen 

27

1 Modulbezeichnung ILS-C3 Physikalische Chemie 5 ECTS-Punkte 


VORL: Grundlagen der Physikalischen Chemie (2 SWS) 

UE: Übungen zu Grundlagen der Physikalischen Chemie 

(2 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. F. Gröhn 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

4 Dozent/en Prof. Dr. F. Gröhn mit Assistenten/innen 

VORL: 

0. Einleitung: Was hat Physikalische Chemie mit ILS zu tun? 

1. Ideale und reale Gase 

2. Enthalpie und der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 

3. Entropie und der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 

4. Das chemische Potential 

5. Phasengleichgewichte und Phasendiagramme 

6. Selbstorganisation von Tensiden und Lipiden 

7. Kinetik Chemischer Reaktionen (einschließlich Katalyse und Enzymkinetik) 

8. Instrumentelle Analytik: wahlweise 

a) Spektroskopie oder 

5 Inhalt 

b) Charakterisierung von Nanostrukturen 

9. Einführung in die Elektrochemie. 

UE: 

Anwendung der Gasgesetze; Thermodynamische Berechnungen und 

Herleitungen in Anlehnung an die Hauptsätze der Thermodynamik; Lesen, 

Aufstellen und Diskussion von Phasendiagrammen; Anwendung des 

chemischen Potentials; Diskussion der Mizellbildung; Herleitung von 

Geschwindigkeitsgesetzen chemischer Reaktionsmechanismen; Auswertung 

von Experimenten zur chemischen Kinetik; kurze Diskussion verschiedener 

Methoden zur Nanoteilchen-Charakterisierung; Berechnung der 

elektromotorischen Kraft einer galvanischen Zelle, Diskussion einfacher 

elektrochemischer Zusammenhänge (Elektrolyse, Batterie). 


• sind vertraut mit den wichtigsten Größen und den Hauptsätzen der 

Thermodynamik und können diese auf physikalische und chemische 

Zustandsänderungen (auch im biologischen Zusammenhang) anwenden 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

• kennen Zusammenhänge molekularer Effekte und intermolekularer 

Wechselwirkungen mit makroskopisch messbaren Größen 

• verfügen über grundlegendes Verständnis der chemischen Kinetik und 

können dieses auf die Kinetik komplexer Reaktionen anwenden 

• verfügen über grundlegendes Verständnis der Elektrochemie 

• kennen ausgewählte Methoden der physikalisch-chemischen Analytik 

• können die erlernten Kompetenzen auf ihr Lerngebiet übertragen. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


3. und 4. Semester 

9 


die Teilnahme 

keine 

10 Turnus des Angebots VORL + UE im WS 

11 Dauer des Moduls 1 - 2 Semester 

Studien- und 

12 


Klausur (90 Min) 

13 Berechnung 

Modulnote 

Klausurnote 




Literatur 

P.W. Atkins: Physikalische Chemie, Wiley VCH 

G. Wedler: Physikalische Chemie, Wiley VCH 

28

Integrierte Pflichtmodule 

29

1 Modulbezeichnung ILS-I1 Optik und Mikroskopie 5 ECTS-Punkte 


VORL: Optik und Mikroskopie (1 SWS) 

UE: Übungen zu Optik und Mikroskopie (4 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. J. H. Brandstätter, Prof. Dr. B. Fabry 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

1 ECTS-Punkt 

4 ECTS-Punkte 

Verantwortlich für den Teil “Physik“: Prof. Dr. B. Fabry 

Verantwortlich für den Teil “Biologie“: Prof. Dr. J. H. Brandstätter, Prof. Dr. G. 

Kreimer 

VORL: 

Geschichte und Anwendungen der Mikroskopie, Optik des Mikroskops, 

Abbildung mit Linsen, Auflösungsvermögen des Mikroskops, Augenmodell, 

Licht-, Video- und Elektronenmikroskopie, Kontrastverfahren, Aufbau und 

Funktionsweise von CCD-Kameras, Grafik-Formate und Bildkompression, 

Einführung in die Bildverarbeitung, Umgang mit dem Licht- und 

Fluorezenzmikroskop. 

UE: 

Erlernen von Präparationstechniken, Beobachtung typischer anatomischer 

Grundstrukturen und Organelle, Färbetechniken und Nachweisverfahren, 

Interpretation elektronenmikroskopischer Aufnahmen. 


• verfügen über Grundlegendes Verständnis verschiedener optischer Verfahren 

und ihrer Anwendungen in der Physik und den Biowissenschaften 

• erlernen mikroskopische und ausgewählte zellbiologische Arbeitstechniken 

und können diese zur Charakterisierung von pflanzlichen und tierischen 

Zellen/Gewebe selbständig anwenden 

• sind mit Präparationstechniken vertraut 

• können elektronenmikroskopische Aufnahmen interpretieren 



1. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


Note des Protokollheftes 




Literatur 



30

1 Modulbezeichnung ILS-I2 Genomanalysen und Phylogenie 5 ECTS-Punkte 


VORL: Genomanalysen und Phylogenie (2 SWS) 

PR: Praktikum zu Genomanalysen und Phylogenie (3 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. A. Greven, Prof. Dr. T. Winkler 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 



Verantwortlich für den mathematischen Teil: Profs. Drs.: A. Greven und G. Keller 

Verantwortlich für den biologischen Teil: Profs. Drs. T. Winkler und R. Böckmann 

VORL Teil 1 (Mathematik): 

• Stochastische Modelle für Genomsequenzen (zufällige Sequenzen, 

Multinominalmodell, Markowmodell, empirische Untersuchung) 

• Mathematische Struktur von Genen und Proteinen, statistische Tests 

• Sequence alignment (globale Alignments, lokale Alignments, statistische 

Bewertung von Alignments, multiple Alignments, Algorithmen) 

• Versteckte Markowketten (Würfelmodell, wahrscheinlichste versteckte 

Kette) 

• Variation in DNA-Folgen (Mutations- und Substitutionsraten, Schätzen 

der genetischen Variabilität) 

• Mathematische Grundlagen phylogenetischer Bäume (Graphen und 

Bäume, Distanzen, Eigenschaften der Distanzmatrix, NJ-Algorithmus) 

• Rechnerübungen zur Vorlesung (Programmiersprache R) 

• Rekonstruktion phylogenetischer Bäume: Theorie und Anwendung 

(Software: R) 

VORL Teil 2 (Biologie): 

• Biologische Fragestellungen zu den Themen Genomdatenbanken, 

Sequenz-Alignments, phylogenetische Bäume und Hochdurchsatz- 

Expressionsanalysen 

• Fallbeispiele aus der aktuellen Forschung werden veranschaulicht 

PR: 

• Biologische Fallbeispiele zu Datenbanksuche, Alignments, Phylogenie 

werden am Rechner beispielhaft geübt (Software Matlab) 

• Es wird eine Projektarbeit zur Datenbanksuche, Sequenzalignments und 

phylogenetischer Analyse selbständig gelöst. 


• sind fähig an Fallbeispielen Genomdatenbanken online zu nutzen 

• verstehen Alignment und Suchalgorithmen wie BLAST 

• sind in der Lage, erworbenes Wissen selbständig anzuwenden, eigene 

Ergebnisse angemessen darzustellen und zu interpretieren 

• können selbstständig eine Aufgabe aus dem Bereich Genomanalyse 

bearbeiten und in einem Kurzvortrag darstellen 

• erweitern aufgrund der Kommunikationsfähigkeit ihre Selbstkompetenzen. 


3. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


PR: Projektarbeit mit Kurzvortrag (unbenotete Studienleistung) 

Klausurnote 




Literatur 

Hütt, Dehnert: Methoden der Bioinformatik, Introduction to Computational 

Genomics 

31

Cristianini, Hahn: Introduction to Computational Genomics – A case studies 

approach. 

32

1 Modulbezeichnung ILS-I3 Strukturbiologie und Kristallographie 5 ECTS-Punkte 


VORL: Einführung in die Strukturbiologie (2SWS) 

UE 1: Übungen Kristallographie (2 SWS) 

UE 2: Übungen Strukturbiologie (2 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Rainer Böckmann 

4 Dozent/en 

Prof. Dr. R. Neder, Prof. Dr. A. Magerl (Physik), 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

2 ECTS-Punkte 



Prof. Dr. R. Böckmann, Prof. Dr. Y. Muller und Dr. B. Schmid (Biologie). 

VORL: 

Prinzipien des Strukturaufbaus biologischer Makromoleküle. Klassifizierung von 

Proteinstrukturen. Physikalische Wechselwirkungen in biologischen Makromolekülen 

und Moleküldynamikberechnungen. Grundlagen der Proteinthermodynamik. 

Wechselwirkung biologischer Makromoleküle mit Membranen. 

Elektromagnetische Strahlung, Wechselwirkung mit Materie als Funktion der 

Wellenlänge mit dem Schwerpunkt auf Röntgenstrahlung. Wellenoptik mit Fokus 

auf Beugung, Beugung am Gitter, Fouriertransformation. Grundlagen der 

Strukturbestimmung (Elektronendichte als Fouriersumme der Strukturfaktoren) 

Schritte bei der Durchführung der Röntgenstrukturanalyse von biologischen 

Makromolekülen. 

UE 1 Kristallographie: 

Probenvorbereitung, Datensatzaufnahme an einem Diffraktometer und 

Auswertung entweder von einem organischen Kristall oder einem organischen 

Langmuir Blodgett Schichtsystem. 

UE 2 Strukturbiologie: 

Hands-on Strukturbiologie mit Modellen. Elektronendichtekarten und 

Röntgenstrukturanalyse eines Steroid-bindenden Proteins, Molekularer Ersatz, 

Verfeinerung und Validierung von Kristallstrukturen, Rechenübungen, 

Einführung in bioinformatische Programme. 


• verfügen über Fachwissen in grundlegenden Konzepten der Strukturbiologie 

• sind mit den Prinzipien des Strukturaufbaus, der Vielfalt der Strukturen, der 

physikalischen Wechselwirkungen in den Makromolekülen und der 

Thermodynamik von Proteinfaltungen vertraut 

• kennen gängige Techniken zur Aufklärung des Aufbaus von molekularen und 

supramolekularen Strukturen 

• können Computerprogramme zur Strukturaufklärung anwenden, die 

Ergebnisse interpretieren sowie Schlussfolgerungen aus eigenständigen 

Rechnungen ableiten. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


3. Semester 

9 


die Teilnahme 

Keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


UE 1: benotete Protokolle, UE 2: mündliche oder schriftliche Prüfung (30 Min) 

50 % VORL + 30 % UE 1 + 20 % UE 2 




Literatur 

Mathews, C.K., Van Holde, K.E. & Ahern, K. G.: Biochemistry 

Petsko, G.A. & Ringe, D.: Protein Structure and Function 

Van Holde, Johnson & Ho: Principles of Physical Biochemistry 

Exemplare dieser Bücher werden in der Gruppenbibliothek Biologie 

bereitgestellt. Zusatzinformationen werden im Internet in Form der verwendeten 

Folien und eines Skripts zur Verfügung gestellt. 

33

1 Modulbezeichnung ILS-I4 Metabolische Netzwerke 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. A. Burkovski 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

VORL: Biologische und mathematische Grundlagen 

metabolischer Netzwerke (2SWS) 

UE: Übungen Metabolische Netzwerke (2 SWS) 

3 ECTS-Punkte 

2 ECTS-Punkte 

Verantwortlich für den Teil „Biologische Grundlagen“: Prof. Dr. A. Burkovski 

(Biologie), 

Verantwortlich für den Teil „Mathematische Grundlagen“: Prof. Dr. F. Duzaar; Dr. 

V. Bögelein (Mathematik) 

VORL biologischer Teil: 

Organisation des bakteriellen Stoffwechsels, Einheiten der Transkriptionskontrolle: 

Gen, Operon, Regulon, Modulon, Sigmulon, Aktivitätsregulation, 

globale Analysetechniken (Genomics, Transcriptomics, Proteomics, 

Metabolomics, Flussanalyse). 

VORL mathematischer Teil: 

Enzymreaktionen, Michaelis-Menten Modelle, Aufstellen der Systemgleichungen; 

Stöchiometrische Modellierung (am stationären Modell), Methoden 

der Stoffflussanalyse, Kinetische Modellierung mittels metabolischer Kontrollanalyse 

(Einführung der wichtigsten Sensitivitätskoeffizienten, Hauptsätze der 

metabolischen Kontrollanalyse). 

UE (Anwendungsbeispiele): 

Aktuelle Anwendungsbeispiele (Analyse von Genom- und Transkriptomdaten) 


• sind mit den Hauptbegriffen und den wichtigsten Analysetechniken des 

Lerngebietes vertraut 

• verfügen über Verständnis mathematischer Prozessmodellierung zur 

Beschreibung, Analyse und Optimierung von Bioprozessen 

• verfügen über einen Einblick über Methoden der metabolischen 

Stoffflussanalyse sowie der kinetischen Modellierung mittels metabolischer 

Kontrollanalyse zur Entwicklung der Stoffwechselmodelle 

• können die erlernten Methoden und Prozessmodelle auf Beispielen aus 

aktuellen Forschungsthemen selbständig anwenden 

• verfügen über Selbstkompetenz des analytischen Denkens. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


4. Semester 

9 


die Teilnahme 

keine 



Studien- und 

12 


VORL + UE: gemeinsame Klausur (90 Min) oder mündliche Prüfung (30 Min) 

13 Berechnung 

Modulnote 

Ergebnis der Prüfung 




Literatur 



Lehrbücher: B. O. Palsson, Systems Biology: Properties of Reconstructed 

Networks, Cambridge University Press 

E. Klipp, W. Liebermeister, C.Wierling und A. Kowald, Systems Biology: A 

Textbook, Wiley-VCH Verlag 

R. Heinrich und S. Schuster, The Regulation Of Cellular Systems, Springer- 

Verlag 

34

Integrierte Wahlpflichtmodule 

(Wahl von 2 Modulen aus drei Angeboten) 

35

1 Modulbezeichnung ILS-W1 Wahlpflichtmodul Computational Biology 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. R. Böckmann 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 


Voraussetzungen für die 

Teilnahme 

VORL: Computational Biology (4SWS) 

UE/SEM: Übung/Seminar zu Computational Biology 

(9 SWS) 

Prof. Dr. R. Böckmann und weitere Dozenten/innen der Biologie, 

Prof. Dr. N.N., Prof. Dr. G. Keller und weitere Dozenten/innen der Mathematik 

mathematischer Teil: 

Vektoren, Matrizen, Skalarprodukte, Lineare Unabhängigkeit, Basisvektoren, 

Darstellung in Orthonormalbasen, Unterräume, Projektionen auf Unterräume, 

Eigenwerte und Eigenvektoren, symmetrische Matrizen, Definitheit, Diagonalsierung 

von symmetrischen Matrizen, Singulärwertzerlegung, Hauptkomponentenanalyse, 

(diskrete) Fourier-Transformation 

Computational Biology Teil: 

• Electrostatics of Proteins and Membranes(Coulomb Forces, Poisson Equation, 

Poisson-Boltzmann Equation, Gouy Chapman) 

• Microscopic Modeling of Biomolecular Systems: Free Energy Estimates using 

Molecular Dynamics Simulations 

• Principal Component Analysis and Normal Mode Analysis 

• Docking (Protein-protein docking, Protein-drug docking, Algorithms and 

programs (Dead End Elimination, Autodock, FlexX)) 

• Membrane Biophysics (Composition, dynamics, and function of biological 

membranes, Electrostatics of Membranes, Ion channels, Nerve excitation 

(Huxley-Hodgkin model), Monte Carlo studies on membranes, protein 

adsorption, FCS, (Monte Carlo, programming in Matlab and C(++))) 

• Macroscopic Modeling of Biomolecular Systems (Solving differential equations e.g. 

to simulate protein diffusion and aggregation in cell division, periodic systems (e.g. 

the Min protein system, tools Matlab, C programs)) 

• Networks in Cell Biology (Algorithms, Protein-Protein Interaction Networks, 

Metabolic Networks) 

• Transition State Theory (Protein folding, reaction kinetics) 


• sind fähig aktuelle Simulationsmodelle in Computational Biology am 

Computer selbständig anzuwenden 

• sind mit aktuellen Publikationen aus dem Bereich Computational Biology 

vertraut 

• können die Inhalte aktueller Publikationen aus dem Lerngebiet diskutieren 

und hinterfragen 

• verfügen über Kommunikationskompetenz. 


5. Semester 

keine 



12 

Studien- und 


VORL + UE/SEM: Klausur (90 Min) bzw. zwei Teilklausuren (je 45 Min) 

13 Berechnung Modulnote Klausurnote bzw. die Noten der Teilklausuren werden gemittelt 



16 Vorbereitende Literatur 

Informationsmaterialien zur Vor- und Nachbereitung des Stoffes 

werden im Internet und als Kopien zur Verfügung gestellt. 

36

1 Modulbezeichnung ILS-W2 Molekularbiologisches Wahlpflichtmodul 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r modulabhängig 

4 Dozent/en modulabhängig 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 

VORL: Vorlesung (2 SWS) 

UE: Übung/Seminar (10-14 SWS) 

Die Studierenden wählen ein naturwissenschaftliches Wahlmodul mit Übungsbzw. 

Praktikumsanteil von 10-15 SWS aus folgenden Bereichen: 

Biochemie, Biotechnik, Entwicklungsbiologie, Genetik, Mikrobiologie, 

Molekularer Pflanzenphysiologie, Organismische Biologie, Pharmazeutische 

Biologie, Tierphysiologie, Zellbiologie, Immunologie, Virologie und Organische 

Chemie (siehe Anhang 1) 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse aus dem gewählten Bereich 

• sind fähig grundlegende Experimente selbständig zu planen und 

durchzuführen 

• können Daten protokollieren, interpretieren und im Rahmen der 

Versuchsabläufe diskutieren 

• können den Inhalt eines wissenschaftlichen Primärartikels erarbeiten, die 

verwendeten Methoden verstehen, erklären und kritisch bewerten 



5. Semester 

keine 

10 Turnus des Angebots modulabhängig 


12 

Studien- und 


VORL, UE: zwei Teilklausuren (je 60 Min) 

13 Berechnung Modulnote Die Noten der Teilklausuren werden gemittelt 

14 Arbeitsaufwand 450 h 

15 Unterrichtssprache modulabhängig 

16 Vorbereitende Literatur modulabhängig 

37

1 Modulbezeichnung ILS-W3 Physikalisch Biologisches Wahlpflichtmodul 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. B. Fabry (Physik) 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

VORL: Biophysikalische Methoden (2 SWS) 

PR/SEM: Anwendungen Biophysikalischen Methoden 

(11 SWS) 

3 ECTS-Punkte 

12 ECTS-Punkte 

Prof. Dr. B. Fabry, Prof. Dr. A. Feigenspan, Prof. Dr. P. Dietrich Prof. Dr. R. 

Neder, Prof. Dr. T. Unruh, Prof. Dr. A. Magerl 

VORL: 

Moderne Anwendungen Biophysikalischer Methoden, z.B.: Bildgebende 

Verfahren, Elektrophysiologie, Patch clamp, Biophysik des Membrantransports, 

Ionenkanäle, Imaging-Verfahren, Mathematische Modelle zur Beschreibung des 

Schaltverhaltens von Ionenkanälen. 

PR: 

Elektrophysiologie der Ionenkanäle (Zwei-Elektroden-Spannungsklemme, Patch- 

Clamp Technik), Ca 2+ -Imaging, Dynamik der intrazellulären 

Calciumkonzentration in Neuroblastomazellen der Maus, whole-cell Patchclamp-Ableitungen 

von Natriumkanälen an transfizierten HEK293-Zellen, 

Bestimmung von Aktivierungs-, Inaktivierungs- und Recoverykinetiken, optische 

Pinzette, Fluoreszenz-Korrelationspektroskopie, Langmuir-Blodgett-Filmwaage, 

Kleinwinkel-Röntgenstreuung, Diffraktometrie. 


• sind mit modernen biophysikalischen Methoden und Verfahren sowie deren 

Anwendungen vertraut 

• lernen eigenständig Experimente zu planen, durchzuführen, zu protokollieren 

und auszuwerten 

• verstehen die Mechanismen des Ionentransports in lebendigen Organismen 

und sind fähig den Calcium-Ionentransport in den Zellen mit Hilfe modernster 

biophysikalischen Verfahren abzubilden 

• verstehen und wenden mathematische Modelle zur Beschreibung des 

Schaltverhaltens von Ionenkanälen an 

• sind in der Lage, Veränderungen der intrazellulären Calciumkonzentration an 

unterschiedlichen zellulären Systemen mit Imaging-Methoden zu messen und 

ihre Bedeutung zu interpretieren 

• sind sich in ihrem Handeln der ethischen Verantwortung bei Untersuchungen 

am Tier bewusst. 


5. Semester 

keine 



Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 

Kolloquium zu den einzelnen Versuchen, unbenotetes Protokoll 

Klausur (90 Min) bzw. schriftlicheTeilprüfungen 

Note der Klausur oder gemittelte Note der schriftlichen Teilprüfungen 

14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 195h, Eigenstudium: 255h 



Literatur 



38

Vertiefungsmodul 

39

1 Modulbezeichnung ILS-V Vertiefungsmodul 5 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r 

Übungen und Seminare aus dem Bereich, in dem die 

Bachelorarbeit angefertigt wird (4 SWS) 

Hochschullehrer der Biologie, Biomathematik oder 

Biophysik 

4 Dozent/en Ein Hochschullehrer der Biologie, Mathematik oder Physik 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 

5 ECTS-Punkte 

Das Vertiefungsmodul ist als die Vorbereitung zur Bachelorarbeit gedacht und 

beruht auf Belegung von Spezialvorlesungen über aktuelle 

Forschungsthemen und Seminaren aus dem Angebot des jeweiligen 

Fachgebietes (Biologie, Biomathematik, Biophysik). 


• sind mit aktuellen Forschungsthemen des gewählten Fachgebietes vertraut 

• sind in der Lage neuste Forschungsergebnisse in dem Fachgebiet kritisch 

zu hinterfragen 

• verstehen die aktuellsten Arbeitsmethoden und deren Anwendungen in der 

Forschung und Entwicklung des Fachbereiches. 


6. Semester 



12 

Studien- und 


13 Berechnung Modulnote unbenotet 

- 

Protokollheft bzw. Hausaufgaben 



16 Vorbereitende Literatur - 

40

Schlüsselqualifikationen 

41

1 Modulbezeichnung ILS-S Schlüsselqualifikationen 5 ECTS-Punkte 

2 Lehrveranstaltung/en modulabhängig 

3 Modulverantwortliche/r modulabhängig 

4 Dozent/en modulabhängig 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 

Die Studierenden wählen ein Modul aus dem Angebot der 

Schlüsselqualifikationspools der Universität. 

Schlüsselqualifikationen der FAU bilden einen eigenständigen Bereich, der 

nicht den studierten Fächern zuzuordnen ist. Die Studierenden können frei 

entscheiden, welche wichtigen Zusatzkenntnisse sie für ihr Studium und ihre 

berufliche Zukunft erwerben wollen. Die Angebote werden in Absprache mit 

dem Prüfungsausschuss regelmäßig überarbeitet. Angeboten werden derzeit 

Schlüsselqualifikationen aus folgenden Kategorien: 

• Argumentation und Präsentation 

• Sprachen 

• Kultur, Geschichte, Natur und Technik 

• Disziplinäre Grundkenntnisse 

• Interkulturelle Kommunikation 

• Praktika. 


• erwerben berufsbezogene Kompetenzen (soft skills), die über die rein 

fachlichen Kenntnisse und Fähigkeiten hinausgehen, ein effektiveres 

Studium erlauben und sie in die Lage versetzen sollen, sich langfristig 

besser in der Wissenschaft oder auf dem Arbeitsmarkt zu behaupten 

• erweitern ihre Allgemeinbildung 

• erwerben disziplinenübergreifendes Wissen. 


10 Turnus des Angebots modulabhängig 


12 

Studien- und 


13 Berechnung Modulnote unbenotet 


15 Unterrichtssprache modulabhängig 

16 Vorbereitende Literatur modulabhängig 

6. Semester (keine Vorgaben bezüglich der Belegung in einem Semester) 

- 

mündlich oder schriftlich nach Angebot 

42

Bachelormodul 

43

1 Modulbezeichnung Bachelormodul 15 ECTS-Punkte 

2 Lehrveranstaltung/en Bachelorarbeit (12 SWS) mit Seminar (3 SWS) 15 ECTS-Punkte 

3 Modulverantwortliche/r 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



die Teilnahme 

Hochschullehrer der Biologie, Biomathematik oder 

Biophysik 

Ein Hochschullehrer der Biologie , Biomathematik oder Biophysik als Betreuer 

und ein Hochschullehrer der Biologie , Biomathematik oder Biophysik als 

Zweitgutachter 

• Selbständige Bearbeitung einer Fragestellung aus dem Bereich Integrated 

Life Science innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes (3 Monate) 

• Erstellung eines Berichtes (Bachelorarbeit) 

• Präsentation der Ergebnisse (Kurzvortrag, ca. 20 Min.) im Rahmen eines 

Seminars mit anschließender Diskussion. 


• sind fähig innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes eine Problemstellung 

aus dem Bereich der Biologie mit wissenschaftlichen Methoden selbstständig 

zu bearbeiten und in schriftlicher Form darzustellen (Bachelorarbeit) 

• können die Ergebnisse der Bachelorarbeit kritisch bewerten und in Form eines 

Seminarkurzvortrags mit anschließender Diskussion vorzustellen. 


6. Semester 

keine 

10 Turnus des Angebots Semesterweise 


Studien- und 

12 


13 Berechnung 

Modulnote 


Schriftliche Arbeit und Kurzvortrag 

15 Unterrichtssprache Deutsch oder englisch 


Literatur 

Note auf die schriftliche Arbeit: 100% der Modulnote 

- 

44

Anhang 1: Molekularbiologisches Wahlpflichtmodul. 

Wahl aus der Fachmodule des B.Sc. Biologie. 

Achtung! Es kann nur ein Modul gewählt werden! 

45

1 Modulbezeichnung Fachmodul Biochemie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r PD Dr. Frederik Börnke 

VORL: Vorlesung Fachmodul Biochemie (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul Biochemie 

(13 SWS) 

4 Dozent/en U. Sonnewald, S. Sonnewald, C. Koch, L. Voll, F. Börnke 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


keine 

Teilnahme 


5 ECTS-Punkte 


Vorlesung: 

• Proteinmodifikation, Ubiquitin, Sekretion und Vesikeltransport 

• Sink-Source-Konzept, zentraler C-Stoffwechsel in Pflanzen 

• Biochemie organismischer Interaktionen 

• Basale- und induzierte Abwehr in Pflanzen 

• Metabolische Umsteuerung von Pflanzen durch Pathogene 

• Funktion mikrobieller Effektoren 

• RNA Interferenz, regulatorische Funktion kleiner RNAs. 

Übungen und begleitende Seminare: 

• Reinigung eines Enzyms aus Pflanzen 

• Biochemische Charakterisierung von Enzymen 

• Isolierung von RNA und DNA, PCR und Klonierung. 

• Expression rekombinanter Proteine in E. coli und Pflanzen 

• Methoden zur Analyse des Kohlenhydratstoffwechsels in Pflanzen 

• Analysen von Pflanze-Pathogen Interaktionen. 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse biochemischer Grundlagen 

• erlernen Standardtechniken zur Analyse und Reinigung von Enzymen 

• erwerben grundlegende Kenntnisse zur funktionellen Genanalyse in 

Pflanzen 

• erwerben Fähigkeiten zur Handhabung und Charakterisierung von Proteinen 

• sind fähig grundlegende biochemische Experimente selbständig zu planen 

und durchzuführen 

• haben Kenntnisse zur Herstellung und zum Umgang mit gentechnisch 

veränderten Organismen 



• sind in der Lage den Inhalt sowie die Fragestellung eines wissenschaftlichen 

Primärartikels als Referat zusammenfassen und zu präsentieren 



Studien- und 

12 




a) Vorlesung: Präsenzzeit: 30 h, Eigenstudium: 120 h 

14 Arbeitsaufwand 

b) Übungen mit Seminar: Präsenzzeit 195 h, Eigenstudium: 105 h 


Lehrbücher zur Biochemie und Physiologie der Pflanzen bzw. zur molekularen 

Zellbiologie und Bioanalytik. Lottspeich et al. Bioanalytik (Spektrum) Alberts et 


al. Molecular Biology of the Cell (Garland Press) Plant Physiology (Taiz and 

Zaiger) 

46

1 Modulbezeichnung Fachmodul Biotechnik 15 ECTS-Punkte 


VORL: Vorlesung Fachmodul Biotechnik (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul Biotechnik 

(13 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Yves Muller 

5 ECTS-Punkte 


4 Dozent/en Prof. R. Boeckmann, Prof. Y. Muller, Dr. B. Schmid 

Vorlesung: 

• Grundlagen der molekularen Strukturbiologie 

• Evolutionsmechanismen in biologischen Makromolekülen 

• Symmetrie in oligomeren Proteinen und Proteinaggregation 

• Atomare Wechselwirkungen in Makromolekülen 

• Grundlagen der Moleküldynamik 

• Grundlagen der Proteinthermodynamik 

• Faltungsmodelle und kinetische Stabilität von Proteinen. 

5 Inhalt 


• Expressionsstrategien für Struktur- und Funktionsuntersuchungen an 

Proteinen 

• Renaturierung und chromatographische Aufreinigung von Proteinen 

• Proteinkristallisation und experimentelle Strukturaufklärung mittels 

Röntgenstrukturanalyse 

• Webbasierte bioinformatische Methoden zur Strukturvorhersage und – 

analyse 

• Moleküldynamiksimulationen. 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse zur formalen Biotechnik und molekularen 

Strukturbiologie 

• erwerben vertieftes Wissen zu Struktur-Funktionsbeziehungen in 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

biologischen Makromolekülen 

• erwerben grundlegende Kenntnisse zu den Methoden der experimentellen 

Strukturaufklärung 

• erlangen Einblicke in computergestützte Verfahren zur Untersuchung von 

Makromolekülen 

• können den Inhalt wissenschaftlicher Primärartikel nachvollziehen, die 

verwendeten Methoden verstehen, erklären und kritisch bewerten. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


keine 

Teilnahme 

10 Turnus des Angebots VORL: jährlich im WS; UE: semesterweise 


Studien- und 

12 VORL, UE: zwei Teilklausuren (je 60 Min) 







Mathews, C.K., Van Holde, K.E. & Ahern, K. G.: Biochemistry 

Stryer, L., Berg, J.M. & Tymoczko, J.L.: Biochemistry 

Petsko, G.A. & Ringe, D.: Protein Structure and Function 

16 Vorbereitende Literatur Carl Branden & John Tooze: Introduction to protein structure 

Van Holde, Johnson & Ho: Principles of Physical Biochemistry 

Exemplare dieser Bücher werden in der Gruppenbibliothek der 

Biologie bereitgestellt. 

47

1 Modulbezeichnung Fachmodul Entwicklungsbiologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. M. Frasch 

VORL: Vorlesung Fachmodul Entwicklungsbiologie 

(2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul 

Entwicklungsbiologie (13 SWS) 

5 ECTS-Punkte 


4 Dozent/en 

Profs. M. Frasch, M. Klingler 

Drs. H. Nguyen, I. Reim, R. Rübsam, M. Schoppmeier 

Vorlesung: 

• Entwicklung/ von Cnidariern, Amphibien und Säugern 

• Musterbildung, Computermodelle 

• Geschlechtsbestimmung 

• Hox-Gene 

• Neurogenese bei Insekten und Vertebraten 

• Muskel- und Herzentwicklung 

• Extremitäten-Entwicklung in Insekten und Vertebraten 

• Entwicklung verzweigter Systeme 

• Oogenese, Spermiogenese 

5 Inhalt 

• Stammzellen und Stammzellnischen. 

Übungen mit Seminar: 

• Entwicklung von Langkeim- und Kurzkeim-Insekten, Zebrafisch und 

Hühnchen 

• Segmentierung und Somitogenese 

• Gastrulation, Mesodermentwicklung, Muskel- und Herzentwicklung 

• Oogenese und Stammzellen 

• Methoden: neben mikroskopischen Techniken werden u.a. in situ 

Hybridisierung, Immunohistochemie, Mikromanipulation, RNAi, embryonallethale 

Mutanten, enhancer traps, Überexpression via Gal4/UAS-System, 

klonale genetische Analyse mittels Flippase, und chemische Genetik 

(Teratogenese) angewandt. 


• erwerben ein grundlegendes Verständnis entwicklungsbiologischer Prozesse 

und ihrer genetischen Grundlagen 

• machen praktische Erfahrungen mit entwicklungsbiologischen 

Arbeitstechniken einschließlich molekularer und klassischer Genetik sowie 

Immunhistologie 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

• erwerben vertiefte Kenntnisse in Transkriptionskontrolle und Regulation von 

Signalketten 

• vertiefen ihre Kenntnisse in Evolutionsbiologie und deren molekularen 

Grundlagen 

• sind in der Lage die in der Übung erlernten Methoden anzuwenden 

• erwerben verbesserte Fähigkeit zu wissenschaftlicher Kommunikation 

• können den Inhalt wissenschaftlicher Primärartikel nachvollziehen und 

erklären 

• sind fähig die Resultate der Arbeiten kritisch zu bewerten. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


keine 

Teilnahme 



12 

Studien- und 




48






Kühl, Gessert: “Entwicklungsbiologie” 

Alberts et al., „Molecular Biology of the Cell“, Kapitel 22 (PDF) 

Wolpert: "Principles of Development" 

Gilbert: "Developmental Biology" 

49

1 Modulbezeichnung Fachmodul Genetik 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Robert Slany 

VORL: Vorlesung Fachmodul Genetik (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul Genetik 

(13 SWS) 

4 Dozent/en Profs. F.Nimmerjahn, L.Nitschke, R.Slany, T.Winkler 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


keine 

Teilnahme 


5 ECTS-Punkte 


Vorlesung: 

• Formale Genetik, Kopplungskarten, SNPs, HAP-Map, Selektion 

• Transkriptionskontrolle in Eukaryonten 

• Genregulation durch Signalketten 

• Chromatin-Modifikationen und Epigenetik 

• RNA-Interferenz 

• Genetische Ursachen von Krebs 

• Genetische Variabilität in Populationen 

• Embryonale und adulte Stammzellen 

• Einführung in das Immunsystem. 


• Klonierung eines Expressionsplasmids für eukaryotische Zellen. 

• Nachweis und Test der Funktion von Promoter- und Enhancer-Sequenzen 

mittels Luciferase Reportergen-Assay nach Transfektion eukaryotischer 

Zellen in vitro. 

• Nutzung des Internets in der Genetik zur DNA-Sequenz -Recherche und – 

Analyse. 

• Herstellung und funktionelle Charakterisierung eines Antikörpers. 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse zur formalen Genetik inkl. moderner 

Aspekte der menschlichen Vererbung 

• erwerben vertieftes Wissen der Transkriptionskontrolle, der Regulation von 

Signalketten sowie der Epigenetik 

• erwerben grundlegende Kenntnisse der Tumorbiologie sowie der 

Stammzellkonzepte 

• erwerben grundlegende Einblicke in die Funktionsweise des Immunsytems 

• sind fähig molekular-genetische Experimente zu planen und durchzuführen 

• können Datenbanken im Internet zur DNA-Sequenzanalyse und Recherche 

benutzen 


verwendeten Methoden verstehen, erklären und kritisch bewerten und den 

Inhalt sowie die Fragestellung des Artikels als Referat zusammenfassen. 


Studien- und 

12 








Knippers, „Molekulare Genetik“, Thieme 

16 Vorbereitende Literatur Alberts et al., „Molecular Biology of the Cell“, Garland 

Watson, et al. „Molecular Biology of the Gene“, Pearson 

50

1 Modulbezeichnung Fachmodul Immunologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. H.-M. Jäck 

4 Dozent/en 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 


VORL: Vorlesung Immunologie (2 SWS) 


Immunologie (13 SWS) 

5 ECTS-Punkte 


Verantwortlich für den Teil "Molekulare Immunologie": Prof. Dr. H.-M. Jäck, 

Verantwortlich für den Teil "Infektionsimmunologie": Prof. Dr. H.-U. Beuscher, 

Prof. Dr. C. Bogdan 

Vorlesung: 

• Geschichte und Konzepte der Immunologie 

• Angeborene Immunität (Makrophagen, Komplement, immunologische 

Barrieren, Pattern recognition) 

• Humorale Immunität (Antikörper, B-Zellreifung, Antikörperdiversität, 

Toleranz, Gedächtnis, Klassenwechsel, Affinitätsreifung, Effektorreaktionen) 

• Zelluläre Immunität (T-Zellreifung, positive und negative Selektion, T-Zell- 

Rezeptoren, Signaltranduktion, Generierung von Helfer-, Killer- und 

regulatorischer T-Zellen, Effektormechanismen) 

• Regulation der Immunantwort (Zytokine, Signaltransduktion) 

• Grundlagen der Infektionsabwehr (T Zell-Subpopulationen, antimikrobielle 

Abwehrmechanismen, Makrophagen und Granulozyten) 

• Vakzinierung 

• Transplantation 

• Immunologische Erkrankungen (Allergie, Autoimmunität, Immundefizienzen, 

lymphatische Tumoren). 

Praktische Übungen mit Seminar: 

• Methoden der Immunologie 

• Überblick über die Konzepte der Immunologie 

• Einsatz von Methoden: Durchflusszytometrie, Infektionsassays, Westernblot, 

RNA-Interferenz, Immunpräzipitation, Apoptose- und Zellzyklusmessungen, 

Isolierung von Lymphozyten, Metabolische Markierung, Transfektion von 

DNA in kultivierte Säugetierzellen; in vivo Infektionsmodelle. 


• verfügen über grundlegendes Wissen zur Geschichte und zu den 

Grundkonzepten der Immunologie 

• erwerben vertiefte Kenntnisse zur angeborenen, humoralen und zellulären 

Immunität, über immunologische Erkrankungen sowie zu den Prinzipien der 

Abwehr von Infektionskrankheiten 

• sind fähig Methoden der Immunologie zu verstehen, Experimente zu planen 

und durchzuführen 

• können die Ergebnisse durchgeführter Experimente kritisch beurteilen und in 

Form eines Referates darstellen 

• sind in der Lage, Fachliteratur mündlich vorzustellen und dabei die Gruppe 

zur aktiven Diskussion anzuregen 

• sind zur Teamarbeit befähigt 

• sind sich in ihrem Handeln der ethischen Verantwortung bewusst. 


5. Semester 

keine 


12 

Studien- und 


VORL: semesterweise 

UE: jährlich im WS (Semesterferien) 


51







Immunologie, Janeway et al., 5. Auflage (deutsch) 

Wörterbuch der Immunologie 

http://www.molim.uni-erlangen.de/bachelor/index.html 

52

1 Modulbezeichnung Fachmodul Mikrobiologie 15 ECTS-Punkte 


VORL: Vorlesung Fachmodul Mikrobiologie (2 SWS) 


Mikrobiologie (13 SWS) 

3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Andreas Burkovski 

4 Dozent/en Prof. A. Burkovski, Drs. C. Berens, M. Klotzsche, G. Seidel 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 


5 ECTS-Punkte 


Vorlesung: 

• Überblick über den mikrobiellen Stoffwechsel 

• Generelle Prinzipien der Stoffwechselorganisation 

• Biotechnische und medizinische Konsequenzen 

• Bakterielle Stoffwechselleistungen 

• Aktuelle Themen der Mikrobiologie. 


• Aufreinigung des Tet-Repressors mittels Chromatographie und 

biochemische Charakterisierung seiner Ligandenbindung 

• Konstruktion von Bacillus subtilis Reporter-Stämmen zur Analyse der 

Kohlenstoffkatabolitenrepression in vivo 

• Aufreinigung von HPr, das an Genregulation und Zuckertransport beteiligt 

ist, mittels Affinitätschromatographie und Durchführung einer in vitro 

Phosphorylierung 

• Nachweis der Stickstoff-abhängigen Induktion der Genexpression auf RNA- 

Ebene oder durch Fluoreszenzmessungen in vivo. 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse zur Physiologie von Mikroorganismen 

• erwerben vertieftes Wissen der Transkriptionskontrolle, sowie der 

Regulation von Signalketten 

• erwerben grundlegende Kenntnisse über biotechnologische Anwendung von 

Mikroorganismen 

• erwerben grundlegende Einblicke in die Pathogenität von Bakterien 

• sind fähig molekular-biologische und protein-biochemische Experimente zu 

planen und durchzuführen 





5. Semester 

keine 

VORL: jährlich im SS 

UE: semesterweise 


12 

Studien- und 








b) Übungen mit Seminar: Präsenzzeit 195 h, Eigenstudium:105 h 

Knippers, „Molekulare Genetik“, Thieme 

Madigan et al., „Brock – Mikrobiologie“, Pearson 

53

1 Modulbezeichnung Fachmodul Molekulare Pflanzenphysiologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Norbert Sauer 

VORL: Vorlesung Fachmodul MPP (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul MPP 

(13 SWS) 

4 Dozent/en R. Stadler, V. Huß, F. Klebl 

5 ECTS-Punkte 


5 Inhalt 

Vorlesung: 

+ – 

• Stickstoffstoffwechsel (NH4 , NO3 -Reduktion, N2-Fixierung) 

• Schwefelstoffwechsel 

• Phosphatstoffwechsel 

• Polyolstoffwechsel 

• abiotischer Stress (Kälte-, Salz- und Trockenstress; P-, S- und Fe-Mangel, 

Cd- und Al-Toxizität) 

• biotischer Stress (Virus-, Pilz- und Bakterieninfektion, Gen-für-Gen- 

Hypothese, R- und avr-Gene, PAMPs, SAR, hypersensitiver Response, 

Elizitoren Phytoalexine) 

• Molekularbiologie der Phytohormone. 


• Erlernen grundlegender biochemischer, molekularbiologischer und 

immunhistochemischer Methoden 

• Proteinreinigung, –modifikation und -nachweismethoden 

• Herstellung und Analyse von transgenen Pflanzen 

• Particle Gun, Reportergenanalysen, in-situ-Färbungen, 

Fluoreszenzmikroskopie, Konfokale Laserscanning Mikroskopie 

• Analyse von Transportvorgängen an biologischen Membranen 

• Analyse von Genfunktionen im heterologen System 

• Aufnahmeexperimente mit radioaktiven Zuckern in Algen und Hefen, 

Szitillationszähler, DC-Chromatographie, Autoradiografie. 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse grundlegender und aktueller 

pflanzenspezifischer, zell- und molekularbiologischer Themen 

(Phytopathologie, Stressphysiologie, Zell-Zell-Kommunikation 

Hormonregulation und Stofftransport) 

• erlernen moderne proteinchemische, molekularbiologische, 

immunhistochemische und radioaktive Techniken an verschiedenen 

Organismengruppen (Arabidopsis, Tabak, Algen, Hefen) anhand 

ausgewählter wissenschaftlicher Fragestellungen 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

• erwerben vertieftes Wissen über die Steuerung von Transportvorgängen 

• erwerben grundlegende Einblicke in moderne zellbiologische 

Analysetechniken 

• sind fähig zu konkreten Fragestellungen experimentelle 

Untersuchungsmöglichkeiten zu erarbeiten, deren Durchführung zu planen 

und eine Erwartungseinschätzung fundiert zu begründen 

• können Daten protokollieren, interpretieren und im Rahmen der 

Versuchsabläufe diskutieren 




7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


keine 

Teilnahme 



54

12 

Studien- und 









Richter, “Biochemie der Pflanzen”, Thieme-Verlag 

Heldt, “Pflanzenbiochemie”, Spektrum-Verlag 

Taiz, Zeiger, “Physiologie der Pflanzen”, Spektrum Verlag 

55

1 Modulbezeichnung Fachmodul Pharmazeutische Biologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Dr. W. Eisenbeiß 

VORL: Vorlesung Fachmodul PharmBio (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul (13 SWS) 

4 Dozent/en Prof. W. Kreis, Dr. W. Eisenbeiß, Dr. F. Müller-Uri, Dr. C. Rieck 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 

5 ECTS-Punkte 


Vorlesung: 

Methoden der Biosyntheseforschung, Biosynthese der Terpenoide, Phenole, 

Alkaloide, Glykoside Schwefelstoffwechsel. 

Übungen und begleitende Seminare 

Abhängig vom besuchten Vorlesungsteil: Gastrointestinaltrakt, Atemwege, 

Herz-Kreislaufsystem, Geschlechtsorgane, Haut, Bewegungsapparat, Augen. 

Weitere Themenkomplexe optional. 

Seminarthemen: Aktuelle Analyseverfahren, Neue Ergebnisse der Analytik 

biogener Arzneistoffe. 

Praktische Übungen 

• Grundstoffe: Pflanzliche Drogen; Pharmakognostische Methoden 

(Quellungszahl, Bitterwert. Ätherisch-Öl-Bestimmung, Teeanalyse) 

• Niedermolekulare Wirkstoffe: Terpenoide, Phenylpropanoide, Anthranoide, 

Alkaloide; Phytochemische Methoden (Qualitative und quantitative 

Bestimmung, HPLC, GCMS) 

• Hochmolekulare Wirkstoffe: Impfstoffe, Antikörper, Lektine, Proteine 

(Qualitative Bestimmung, Spezifische Bestimmung: ELISA, ELLA, Western- 

Blot, Dot-Blot, SDSPAGE). 


• verfügen über vertiefte Kenntnisse der Biologie inkl. moderner Aspekte der 

pflanzlichen Molekularbiologie 

• erwerben vertieftes Wissen der Biosynthese von sekundären Inhaltsstoffen 

• erwerben grundlegende Kenntnisse der Expression pflanzlicher Gene 

• erwerben grundlegende Einblicke in die molekulare Phylogenie der Pflanzen 



• sind in der Lage den Inhalt und die Fragestellung eines wissenschaftlichen 

Primärartikels als Referat zusammenzufassen und zu präsentieren. 


5. Semester 

keine 

10 Turnus des Angebots semesterweise 


12 

Studien- und 





15 Unterrichtssprache Deutsch (Englisch, Russisch) 


a) Vorlesung: Präsenzzeit: 30 Std. Eigenstudium: 120 Std. 

b) Übungen mit Seminar: Präsenzzeit 195 Std. Eigenstudium: 105 Std. 

Heß 2008 „Pflanzenphysiologie“, Kreis, Müller-Uri 2010; Bauer et al. 2010; 

Wichtl, Luckner 2000; Skript VL Biosynthese sowie Methoden 

(http://www.biologie.uni-erlangen.de/pharmbiol/index.html) 

56

1 Modulbezeichnung Fachmodul Tierphysiologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. A. Feigenspan 

VORL: Vorlesung Fachmodul Tierphysiologie (2 SWS) 


Tierphysiologie (10 SWS) 

5 ECTS-Punkte 


4 Dozent/en 

Prof. Dr. J. H. Brandstätter, Prof. Dr. A. Feigenspan, Dr. A. Gießl, Dr. G. Knop, 

Dr. I. Brehm 

Vertiefte Wissensvermittlung der Tier- und Humanphysiologie mit Schwerpunkt 

Neurobiologie: 

• Neurophysiologie (Bau und Funktion des Nervensystems bei Vertebraten 

und Evertebraten) 

5 Inhalt 

• Bau und Funktion der Muskulatur (Skelett-, Eingeweide-, Herzmuskulatur) 

• Bau und Funktion von Sinnesorganen (Hören, Sehen, Gleichgewicht, 

Geruch und Geschmack, Temperaturwahrnehmung) 

• Regulation und Aufrechterhaltung vegetativer Körperfunktionen 

(Hormonsystem, Exkretion, Verdauung, Regelkreise). 


• erwerben vertiefte Kenntnisse der Tier- und Humanphysiologie einschl. der 

Neurobiologie 

• sind fähig physiologische Versuche an Organpräparaten, Tieren sowie im 

Selbstversuch durchzuführen 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

• sind in der Lage, Literatur in englischer Sprache zu lesen und im 

Seminarvortrag zu präsentieren 

• können Versuchsergebnisse protokollieren, interpretieren und im Rahmen 

des Seminarvortrags präsentieren 

• sind sich der ethischen Verantwortung beim Umgang mit höheren 

Organismen bewusst 


7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


keine 

Teilnahme 



12 

Studien- und 









M. F. Bear, B. W. Connors, M. A. Paradiso, Neurowissenschaften, Spektrum 

Akademischer Verlag; C. D. Moyes, P. M. Schulte, Tierphysiologie, Pearson 

Studium; D.e Purves et al., Neuroscience, Sinauer; H. Penzlin, Lehrbuch der 

Tierphysiologie, Elsevier, München; 

R. F. Schmidt, F. Lang, M. Heckmann, Physiologie des Menschen, Springer 

57

1 Modulbezeichnung Fachmodul Virologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Michael Mach 

VORL: Vorlesung Allgemeine Virologie (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul Virologie (13 

SWS) 

4 Dozent/en Prof. Dr. Michael Mach, Prof. B. Fleckenstein und Mitarbeiter 

5 Inhalt 

6 

Lernziele und 

Kompetenzen 

5 ECTS-Punkte 


Vorlesung: 

• Systematik, Struktur und Replikation von Viren 

• Pathogenese von Viruserkrankungen 

• Epidemiologie 

• Molekulare Aspekte der Virus-Wirt Wechselwirkung 

• Vorstellung ausgewählter humanpathogener Virusgruppen 

• Diagnostik in der Virologie 

• Therapie von viralen Infektionen 

• Virusimpfstoffe. 


• Vorstellung von speziellen Virusgruppen (Herpesviren, Retroviren, Flaviviren, 

Orthomyxoviren) 

• Experimentelle Mitarbeit an aktuellen virologischen Fragestellungen in 

mindestens 2 unabhängigen Arbeitsgruppen des Instituts 

• Praktische Einführung in die Virusdiagnostik. 


• verfügen über grundlegende Kenntnisse in der Human-Virologie inkl. 

medizinisch relevanter und molekularer Aspekte 

• erwerben vertiefte Kenntnisse über den aktuelle Wissensstand ausgewählter 

Virusgruppen 

• erwerben vertieftes Wissen der Transkriptionskontrolle, der Regulation von 

Signalketten sowie der Epigenetik 

• erwerben grundlegende Kenntnisse des nativen und adaptiven 

Immunsystems 

• sind fähig molekular-virologische Methoden zu verstehen, Experimente zu 

planen und durchzuführen 

• lernen Fehlersuche in Experimenten 

• können die Ergebnisse wissenschaftlicher Experimente kritisch beurteilen und 

in Form eines Referates darstellen und diskutieren. 

7 


Moduls 


8 

Einpassung in 


5. Semester 

9 


die Teilnahme 

keine 

10 Turnus des Angebots semesterweise 


Studien- und 

12 



13 Berechnung 

Modulnote 

Die Noten der Teilklausuren werden gemittelt 




Literatur 

Modrow et al., “Molekulare Virologie” Spektrum Verlag 

Doerr/Gerlich, ”Medizinische Virologie”, Thieme 

Flint et al., ”Principles of Virology” 3rd edition, ASM Press 

58

1 Modulbezeichnung Fachmodul Zellbiologie 15 ECTS-Punkte 


3 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Benedikt Kost 

VORL: Vorlesung Fachmodul Zellbiologie (2 SWS) 

UE: Übungen mit Seminar zum Fachmodul Zellbiologie 

(13 SWS) 

5 ECTS-Punkte 


4 Dozent/en Profs. B. Kost, G. Kreimer; Drs. M.Lebert, P. Richter, V. Daiker; J. Trippens 

5 Inhalt 

6 

7 

8 

9 

Lernziele und 

Kompetenzen 


Moduls 

Einpassung in 



Teilnahme 

Vorlesung: 

Reaktionen von Pflanzenzellen auf Signale: Licht, Gravitation, Nährstoffe & 

Polarität 

• Signalperzeption & -weiterleitung 

• Beeinflussung intrazellulärer Prozesse und des Zellverhaltens 

Übungen & Seminar (aktuelle Literatur/Studentenvorträge): 

• Aufreinigung und Analyse von (Signal-)Proteinen 

• Intrazelluläre Lokalisierung von (Signal-)Proteinen 

• RNAi induzierte Reduktion der Expression von Signalproteinen 

• Analyse der Gravitaxis normaler & experimentell manipulierter Zellen 


• verstehen molekulare und zelluläre Prozesse, die der Wahrnehmung und 

intrazellulären Verarbeitung von Signalen durch Pflanzenzellen zugrunde 

liegen 

• können zentrale Aussagen publizierter Arbeiten nachvollziehen, 

präsentieren und kritisch beurteilen 

• haben Erfahrung in der Anwendung folgender Techniken: 

- Proteinbiochemie: Gelelektrophorese, Western blotting 

- Molekularbiologie: iRNA Herstellung 

- Fluoreszenzmikroskopie: Immunfluoreszenzmarkierung 

- Quantitative Analyse des Zellverhaltens: digitale Bildverarbeitung 


5. Semester 

keine 



12 

Studien- und 








16 Vorbereitende Literatur Praktikumsskripte werden rechtzeitig zur Verfügung gestellt 

59

B. Sc. - Integrated Life Science

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