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Kinetik zellulärer Reaktionen
Kinetics of Cellular Reactions

Modul PH2023

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 2018/9 (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 2018/9WS 2017/8WS 2010/1

Basisdaten

PH2023 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.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik

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 45 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2023 ist Günther Woehlke.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Grundlagen der Steady State Kinetik (Michaelis-Menten, Briggs-Haldane,...); Nachweis von Reaktionsintermediaten; Mathematische Beschreibung Kinetischer Modelle; Einzelmolekülkinetik; Beispiele: Kinesin, Prozessivität und Randomness; Fehlerkorrektur-Mechansimen

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage

  • die grundlegenden kinetischen Modelle zu verstehen und anzuwenden.
  • kinetische Schemata in quantitative Modelle (in Mathematica oder anderen Computersprachen) umzusetzen.
  • globale kinetische Modelle von Teilschritten zu unterscheiden.
  • die Unterschiede von Ensemble- und Einzelmolekül-Messungen zu verstehen.

Voraussetzungen

Grundlagen der physikalischen Chemie

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Im Vorlesungsteil wird erarbeitet, wie für (bio-)chemischer Reaktionenein Reaktionsschema bzw. -modell aufgestellt wird und wie das entsprechende System von DGL aufgestellt wird. Im weiteren Verlauf werden ("klassische") Näherungslösungen, numerische Lösungsansätze und stochastische Simulationen vorgestellt.

Im Übungsteil wird der theoretische Hintergrund an konkreten Modellen aus der Zellbiologie und Biochemie umgesetzt. Schließlich wird anhand von Originalliteratur die Relevanz der Thematik für die aktuelle Forschung aufgezeigt.

Medienformen

Vorlesung mit Skript, Beispielprogramme in Mathematica, Übungsaufgaben, Seminarvorträge

Literatur

Die zugrundegelegte Literatur wird über Moodle zur Verfügung gestellt.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe wird exemplarisch durch ein von den Studierenden selbständig zu bearbeitendes Abschlussprojekt überprüft. Die Leistung der Studierenden wird an Hand der Präsentation der Ergebnisse und einer anschließenden mündlichen Prüfung bewertet. Präsentation und mündliche Prüfung haben eine Dauer von insgesamt etwa 25 Minuten.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Stellen Sie das Reaktionsschema des Enzyms XY auf, und leiten Sie daraus das kinetische Modell ab!
  • In welchen Fällen bieten sich Monte-Carlo Simulationen zur Lösung von kinetischen Systemen an?
  • Welche physikalischen Prinzipien beeinflussen die Obergrenze der Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen?

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Kinetik zellulärer Reaktionen
Mo, 4.2.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor So, 24.03.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before Sun, 2019-03-24. bis 15.1.2019 (Abmeldung bis 3.2.2019)
Di, 26.3.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin von Mo, 25.03.2019 bis Sa, 27.04.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date from Mon, 25.03.2019 till Sat, 27.04.2019. bis 25.3.2019
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