Grundlagen der Biophysik
Introduction to Biophysics

Modul PH2007

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2013/4 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2013/4WS 2011/2

Basisdaten

PH2007 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Ergänzung des Allgemeinen Spezialfachkatalogs für Applied and Engineering Physics
  • Ergänzung des Allgemeinen Spezialfachkatalogs für Physik der kondensierten Materie
  • Ergänzung des Allgemeinen Spezialfachkatalogs für Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2007 ist Andreas Bausch.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt eine Einführung in die molekulare Biophysik. Nach einer fachlichen und historischen Motivation werden die molekularen Bausteine der Biologie eingeführt und deren physikalischen Eigenschaften disktuiert. Es wird beschrieben, wie die Biologie Selbstorganisationsprozesse ausnützt, um komplexe Nanomaschinen aufzubauen. Desweiteren werden physikalische Methoden zur Untersuchung von Biomolekülen eingeführt und an Hand von Beispielen die Funktionsweise von Proteinen gezeigt. Die physikalischen Grundlagen von Musterbildungsprozessen, wie sie beispielsweise in der Morphogenese vorkommen, werden eingeführt.

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage

  1. den Aufbau, die Struktur und die verschiedenen Funktionen von Proteinen zu erklären und die Kinetik zu berechnen
  2. den Aufbau, die Struktur und die verschiedenen Funktionen von DNA und RNA zu verstehen und zu erklären
  3. Anhand von Beispielen die kinetische Kontrolle von Enzymen zu untersuchen
  4. den Prozess der Diffusion und die physikalischen und biologischen Implikationen zu verstehen und quantitative zu beschreiben
  5. die grundlegenden Mechanismen der Selbstorganisation zu verstehen und physikalisch zu beschreiben.

Voraussetzungen

Keine Voraussetzungen, die über die Zulassungsvoraussetzungen für das Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Grundlagen der Biophysik Bausch, A. Mittwoch, 14:00–15:30
PS 2 Grundlagen der Biophysik Bausch, A. Mittwoch, 16:00–18:00

Lern- und Lehrmethoden

  • Vortrag
  • Beamerpräsentation
  • Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit
  • Diskussion
  • Präsentation durch Studierende

Medienformen

  • Übungsblätter
  • aktuelle wissenschaftliche Beiträge

Literatur

Lehrbücher der Biophysik, zum Beispiel:

  • E. Sackmann: Biophysik
  • Phil Nelson: Biological Physics: Energy, Information, Life
  • Rob Phillips: Physical Biology of the Cell
  • Meyer B. Jackson: Molecular and Cellular Biophysics
  • Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Zur Vertiefung und Ergänzung des Vorlesungsstoffs bereitet im Rahmen des Seminars jede(r) Studierende als Studienleistung selbständig einen Vortrag zu einem aktuellen wissenschaftlichen Thema vor.

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet. Die Modulnote ist die Note dieser Prüfung.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.