Biological Chemistry

Im Rahmen des Moduls werden fortgeschrittene Kenntnisse über chemische Prozesse an und mit Biomolekülen vermittelt.
- Proteinchemie
- natürliche und künstliche Modifikation von Biomolekülen
- Chemie der molekularen Interaktion von Biomolekülen
- Bioploymere
- Membranen; Reaktionsraum und chemische Grenzfläche
Der Fokus liegt in allen Themenbereichen auf dem detaillierten Verständnis der chemischen Mechanismen im Verlauf von Interaktion und Modifikationen von Biomolekülen.
Im Rahmen des Seminars werden im Speziellen Techniken zur Strukturanalyse von Biomolekülen mittels Kristallisation und Elektronenmikroskopie sowie Methoden zur Detektion und Analyse von chemischen Metaboliten erarbeitet.

Nach der Teilnahme am Modul verstehen die Studierenden detailliert die natürlichen und künstlichen chemischen Modifikationsmöglichkeiten von Biomolekülen.
Darüber hinaus sind sie in der Lage, aktuelle Vorgehensweisen zur Analyse von Modifikationsmustern, der Strukturanalyse von Biomolekülen mittels Kristallisation und Elektronenmikroskopie sowie zur synthetischen, chemischen Modifikation (z.B. Einbau nicht natürlicher Aminosäuren in Proteine, Click-chemie) basierend auf den theoretischen Prozessen zu beschreiben, die Reaktionsmechanismen wiederzugeben, zu erklären und auf abgeleitete, konkrete Problemstellungen zu übertragen.
Nach dem Modul können die Studierenden aktuelle Forschungsergebnisse im Bereich der biologischen Chemie einordnen, qualitativ interpretieren und bewerten.

Grundkenntnisse der Biochemie auf Bachelorniveau

Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2 SWS) und einem begleitenden Seminar (1 SWS). Innerhalb der Vorlesung und des Seminars werden die theoretische Grundlage der zentralen Inhalte - komplexen Prozesse der biologischen Chemie - durch Vortrag des Dozierenden vermittelt. Dabei unterstützen Tafelanschriften und PowerPoint-Präsentation die Darstellung der Grundlagen (z.B. Modifikationen von Biomolekülen oder Grenzflächenphänomene an biologischen Membranen) das Verständnis der Inhalte. Durch den Vortrag des Dozierenden ist ein stufenweiser Aufbau der Modulinhalte (Grundlagen zu weiterführenden Inhalten) möglich. Die Vermittlung der Inhalte kann dem Lerntempo der Studierenden angepasst werden. Durch Fragen des Dozierenden an die Zuhörerschaft soll das Wissen gefestigt werden.
Zusätzlich werden die Studierenden angeregt, eigenständig eine Vertiefung dieser Inhalte mittels Recherche der Fachliteratur durchzuführen und durch inhaltliche Auseinandersetzung mit dieser ihr Verständnis der chemischen Konzepte zu erweitern.

Powerpoint-Präsentationen, Tafelanschrieb, Skript, Diskussion, Fachliteratur, Lehrbücher, Internet- und Literaturrecherche

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Die Prüfungsleistung wird in Form einer 90-minütigen Klausur erbracht.
In dieser beantworten die Studierenden auf Basis ihrer erworbenen Fachkompetenzen komplexe Problemstellungen aus dem Bereich der Biologischen Chemie (z.B. die Markierung von Proteinen durch chemische Prozesse oder den Einbau nicht natürlicher Aminosäuren). Dabei wird das Verständnis der Vorgänge bis auf die molekulare Ebene überprüft. Des Weiteren zeigen die Studierenden, dass sie die wissenschaftlichen Methoden, die chemischen Reaktionsmechanismen sowie deren theoretische Grundlagen, wiedergeben, erklären und bewerten können.
Dazu müssen die Studierenden zum Beispiel chemische Strukturformeln aufmalen, Reaktionen darstellen, Anwendungsbeispiele für die chemische Modifikation von Biomolekülen erklären oder auch mögliche, abgeleitete wissenschaftliche Anwendungen erkennen können. Es sind keine Hilfsmittel erlaubt.