Download pdf - Modulhandbuch Biosciences korr.Stand 2 - HS Fresenius · 2 Inhaltsverzeichnis Bio01 Mathematisch-physikalische Grundlagen I 3 Bio02 Grundlagen der Chemie und Laboratoriumstechnik

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Modulhandbuch

Fachbereich Chemie & Biologie

Studiengang

Bachelor Biosciences – Angewandte Biologie für Medizin und Pharmazie

Stand 05.12.2012

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Inhaltsverzeichnis

Bio01 Mathematisch-physikalische Grundlagen I 3

Bio02 Grundlagen der Chemie und Laboratoriumstechnik 4

Bio03 Grundlagen der Biologie 6

Bio04 Physiologie, Teile 1 + 2 8

Bio05 Grundlagen der Biochemie und Organischen Chemie 10

Bio06 Einführung in die Mikrobiologie und Biotechnologie 12

Bio07 Mathematisch-physikalische Grundlagen II 15

Bio08 Biochemie 17

Bio09 Grundlagen der Molekulargenetik und Gentechnologie 19

Bio10 Grundlagen der Physikalischen Chemie und Instrumentellen Analytik 21

Bio11 Schlüsselqualifikation, Fremdsprachen, Teile I + II 24

Bio12 Bioanalytik I 26

Bio13 Immunologie 27

Bio14 Histologie und Zellkulturen 28

Bio15 Berufspraktisches Semester 29

Bio16 Bioanalytik II 30

Bio17 Datenanalyse und Statistik 32

Bio18 Wahlpflichtmodul 34

Bio19 Medizinische Mikrobiologie und Virologie 35

Bio20 Pharmakologie und Toxikologie 36

Bio21 Einführung in das Klinische Labor und Hämatologie 38

Bio22 Gesetzliche Bestimmungen und Normen 40

Bio23 Anleitung zum Wissenschaftlichen Arbeiten und Literaturrecherche 42

Bio24 Kolloquium zur Bachelor-Arbeit 43

Bio25 Bachelorarbeit (inkl. Disputation) 44

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Modulname/Kürzel

Mathematisch-physikalische Grundlagen I/Bio01

SWS Vorlesung/ Übungen

3 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen (davon 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung Mathe; 1 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung Physik)

SWS Praktikum

0

ECTS cp

8

Arbeitsaufwand

Arbeitsaufwand Präsenz: 90 Std., Eigenstudium: 150 Std.

Semester

1. Semester, WS

Modulverantwortlicher

Simon

Vorschlag Dozent/in

Simon/Prepens

Voraussetzungen

Schulmathematik

Lernziele/Kompetenzen Die Studierenden erlernen grundlegende mathematische Fertigkeiten und wenden diese auf fachspezifische Fragestellungen an. Die Studierenden wiederholen, erkennen und erklären Gesetze und Zusammenhänge der Mechanik der starren Körper. Sie sind in der Lage, dieses Wissen umzusetzen und es zur Lösung neuer Problemstellungen zusammenzuführen. Die Studierenden reproduzieren und benutzen das Grundwissen über Schwingungen und Wellen, um es fachspezifisch anzuwenden. Sie erfassen Grundprinzipien von Messmethoden und sind in der Lage, diese zu charakterisieren und deren Effektivität zu beurteilen.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: A. Mathematik-Teil:

Potenzen und Logarithmen (Rechenregeln, Gleichungen); Grundlagen der Trigonometrie; Funktionen (Funktionsbegriff, Umkehrfunktion, wichtige

Eigenschaften von Funktionen, Grundfunktionen (Potenz-, Exponential- und Logarithmusfunktionen, trigonometrische Funktionen)

Komplexe Zahlen Folgen und Reihen, Taylorreihen Grenzwert und Stetigkeit von Funktionen Differentialrechnung (Technik des Differenzierens,

Extremwertaufgaben) Integralrechnung (Integrationstechniken)

B. Physik-Teil: Mechanik • Physikalische Größen, Einheiten und Systeme • Bewegungsgleichungen, Kraft, Gravitation, Arbeit, Energie, Leistung • Drehmoment, Hebelgesetz, Drehimpuls • Impulserhaltung, Stoßgesetze Schwingungen und Wellen • Harmonische Schwingungsgleichung und ausgewählte Lösungen Grundbegriffe zur Ausbreitung und Überlagerung von Wellen

Studien-/ Prüfungsleistungen

Schriftliche Modulprüfung 90 Min.

Literatur L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Vieweg & Sohn, Braunschweig/Wiesbaden E. Hering, R. Martin, M. Stohrer: Physik für Ingenieure. VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf H. Lindner: Physik für Ingenieure. Fachbuchverlag, Köln/Leipzig Dorn, Bader: Physik in einem Band. Schroedel Verlag, Hannover G. Boysen et al.: Oberstufe Physik. Cornelsen Verlag, Berlin

4

Modulname/Kürzel

Grundlagen der Chemie und Laboratoriumstechnik/Bio02


4 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

3

ECTS cp

10

Arbeitsaufwand


Semester

1. Semester, WS


Bernhard

Vorschlag Dozent/in

Bernhard

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Die Studierenden erlernen im Praktikum die grundlegenden Eigenschaften von Elementen und Verbindungen durch eine Vielzahl an einfachen und selbst durchgeführten Experimenten. Sie trennen Verbindungen durch chemische und physikalische Verfahren und weisen getrennte Elemente/Ionen nasschemisch durch physikalisch-chemische Reaktionen qualitativ und quantitativ nach. Die Vorlesung vertieft die erworbenen praktischen Fähigkeiten durch Herausarbeiten der nötigen theoretischen Grundlagen

Inhalte

Vorlesungsinhalte: A. Allgemeine Chemie Atome und PSE: Elementarteilchen, Gruppen und Perioden, Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle und Edelgase, Eigenschaften als Folge der Stellung im PSE, Atommodelle

Moleküle: kovalente Bindung, Molekülstruktur Lösungen: Hydratisierung, Löslichkeitsprodukt, Eigenschaften von Wasser, Solvatation, Puffersysteme, Tenside, Mizellen Eigenschaften verschiedener Stoffe: Aggregatzustand, Löslichkeit, Säure-Base-Charakter, Amphoterie, pH-Wert, Redox-Verhalten; exemplarische Behandlung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und Reaktivitätsreihen. Komplexchemie: Struktur und Stabilität von Komplexen B. Stöchometrie Einführung in die Stöchiometrie, SI-System, Umrechnen von Einheiten; Vorstellung wichtiger stöchiometrischer Größen: Stoffmenge, molare Masse, stöchiometrischer Faktor; Dichte (wird als Hilfsgröße mit vorgestellt); Konzentrationen (Stoffmengen-, Massen- und Volumenkonzentration); Anteile (Stoffmengen-, Massen- und Volumenanteil); Umrechnen von Gehaltsgrößen Mischungsrechnen: Mischungskreuz, Mischungsgleichung Volumetrie: Reaktionsgleichungen (Neutralisation, Redox-, Fällungsgleichungen); Titer, Titerberechnung; Titrationsberechnung Verdünnungsberechnungen: Einführung in die Methoden Fotometrie, Definition des Begriffs Standard, externe Kalibrierung; Verdünnungsfaktor, Verdünnungsreihen; Standardadditionsverfahren (Einführung, Berechnung); Ausbeuteberechnung Praktikumsinhalte: Sicheres Arbeiten im Labor: Personen- und Umweltschutz, Sicherheitsbestimmungen, GefStoffV, Gefahrensymbole, Betriebsanweisungen, Arbeitsplatz Labor: Umgang mit Geräten und

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Energiequellen, Umgang mit Chemikalien und deren umweltgerechte Entsorgung Versuche zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und qualitativen Analyse: Löslichkeiten, Gleichgewichte, Säure-Base-, Hydrolyse-, Redox-, Fällungs- und Komplexreaktionen, Identifizieren von Einzelstoffen mit einfachen spezifischen Nachweisen Quantitative Analyse:, korrektes Pipettieren und Titrieren, Durchführung von titrimetrischen Analysen von Hand und mit Geräten Reinigung/Trennung von Stoffgemischen mit verschiedenen Methoden, z. B. Filtration, Zentrifugation, Extraktion, Destillation, Einsatz entsprechender Geräte, z. B. Scheidetrichter, Soxhlet-Extraktor


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Praktikumstest, Gewichtung 3/10; schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min., Gewichtung 7/10

Literatur Ch.E. Mortimer, U. Müller: Chemie. Thieme-Verlag F.W. Küster, A. Thiel: Rechentafeln für die Chemische Analytik. de Gruyter Verlag Jander/Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. Hirzel, Stuttgart

6

Modulname/Kürzel

Grundlagen der Biologie/Bio03


4

SWS Praktikum

3

ECTS cp

9

Arbeitsaufwand

Arbeitsaufwand Präsenz: 126 Std.; Eigenstudium: 144 Std.

Semester

1. Semester, WS


Volkmar

Vorschlag Dozent/in

Koch/Volkmar

Voraussetzungen

Keine

Lernziele/Kompetenzen Die Studierenden lernen die Zelle als kleinste biologische Funktionseinheit kennen und erhalten einen Überblick über die verschiedenen Organismenreiche als wichtige Grundlage zum Verständnis des Phänomens Leben. Die Studierenden erlernen die wichtigsten mikroskopischen Grundtechniken. Sie mikroskopieren tierische und pflanzliche Zellen und Gewebe und stellen selbst mikroskopische Präparate durch verschiedene Schnitt- und Färbetechniken her. Sie sezieren ausgewählte Tiermodelle und erhalten damit einen Überblick über die verschiedenen Baupläne im Tierreich.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Aufbau der Eukaryontenzelle: Bau und Funktion der Zellorganelle und intrazellulären Strukturen, Extrazelluläre Matrix, Zellverbindungen, Mechanismen des Zelltods (Nekrose, Apoptose), Vergleich Pro- und Eukaryontenzelle Bau und Aufgaben von Biomembranen: Arten des Membrantransports (Diffusion, erleichterte Diffusion, Osmose, aktiver Transport, gekoppelter Transport, Endo- und Exocytose), Zellkommunikation Überblick über die Organismenreiche (Kennenlernen der verschiedenen Baupläne bei Prokaryonten, Protisten, Pilzen, Pflanzen, Tieren): • Prokaryonten: Einführung • Protisten: grobe Klassifizierung, Bedeutung als Produzenten und Krankheitserreger • Pilze: Ernährung, grobe Klassifizierung, Wachstum, Fortpflanzungsstrategien, Ausblick ihrer Bedeutung in der Medizin • Pflanzen: Anatomie und Histologie von Sprossachse, Wurzel, Blatt, Blüte, Frucht, Samen; kurzer systematischer Überblick über das Pflanzenreich; Stofftransport • Tiere: kurzer systematischer Überblick über das Tierreich, Vorstellung einzelner Baupläne ausgewählter Tierstämme Praktikumsinhalte: Mikroskopieren: Handhabung des Kondensors, Eichen des Okularmikrometers, Köhlern, Hilfestellung für das Zeichnen mikroskopischer Präparate Kultivieren und Beobachten von Einzellern: Heuaufguss, Fütterungsversuche von Paramecium, Beobachten der Chemo- bzw. Phototaxis bei Euglena Sezieren: Präparation wirbelloser Tiere (z.B. Regenwurm, Schnecke oder Schabe) und ausgewählter Wirbeltiere (Fisch, Kleinsäuger) und zeichnerische Dokumentation

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Botanische Übungen: Anfertigen und Auswerten botanischer Dünnschnitte: Querschnitte von mono- und dikotyler Sprossachse; Stärkekörner in Kartoffeln; Bau der Zellwand/Tüpfel im Holz; Epidermiszellen und deren Auswüchse; Festigungsgewebe; Leitgewebe und Leitbündel; Querschnitt durch ein Laub- und Nadelblatt; Querschnitt durch eine Wurzel Versuche: Plasmolyse in Zwiebelzellen; Samenkeimung; Stoffliche Zusammensetzung der Pflanze; Wachstumsversuche unter Nährstofflimitierung, künstliche Pflanzenvermehrung


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Praktikumstest, Gewichtung 3/9; schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min., Gewichtung 6/9

Literatur Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.: Biologie. München, Boston 2006 Wanner, Gerhard; Nultsch, Wilhelm [Begr.]: Mikroskopisch-botanisches Praktikum. Stuttgart [u. a.] 2004 Storch, Volker; Welsch, Ulrich; Kükenthal, Willy G. [Begr.]: Kükenthals Leitfaden für das zoologische Praktikum. Heidelberg [u. a.] 2002 Fuchs, Georg; Schlegel, Hans: Allgemeine Mikrobiologie. Stuttgart 2007

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Modulname/Kürzel

Physiologie/ Bio04


4 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

0

ECTS cp

6

Arbeitsaufwand


Semester

1. + 2. Semester, WS / SS


Prepens

Vorschlag Dozent/in

Prepens

Voraussetzungen

Keine

Lernziele/Kompetenzen Die Studierenden erhalten einen Einblick in die wichtigsten Themenbereiche der menschlichen Physiologie und vergleichen diese mit der von anderen Vertebraten. Sie betrachten die Funktionen verschiedener Organsysteme dabei stets zusammen mit der zugrunde liegenden Anatomie. Sie kennen physiologische Fehlfunktionen und daraus resultierende gesundheitliche Störungen.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Anatomie und Physiologie verschiedener Organsysteme des Menschen; Vergleich mit anderen Vertebraten; Pathophysiologie: Verdauung: Aufbau und Funktion unseres Verdauungssystems; Verdauungsanhangsorgane; mechanische und chemische Verdauung; Resorption und Verarbeitung der Nahrungsmoleküle; Probleme in Zusammenhang mit Verdauung (Lactoseintoleranz, Glutenunverträglichkeit); die Darmflora und ihre Aufgaben; Ballaststoffe; hormonelle Steuerung; Erkankungen des Verdauungsapparates (Reflux, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa) Herzkreislaufsystem: Blutkreislauf, Kenngrößen [Blutdruck, HMV, EKG, Puls] und dessen Regulation (über NS, Hormone, Temperatur); Erkrankungen des HKS (Arteriosklerose, Herzinfarkt, Schlaganfall, Herzklappeninsuffizienz) Atmung und Gasaustausch: Bau und Funktion der Säugerlunge; Transport der Atemgase; Steuerung der Atmung; Sauerstoffsättigungskurve; Respiratorische Kenngrößen; Anpassungsstrategien; Erkankungen (Lungenfibrose, Asthma bronchiale, Azidose) Sensorik und Motorik: Muskeltypen, Molekularer Mechanismus der Muskelkontraktion; Aufbau des NS; Reizentstehung, -weiterleitung und –verarbeitung; Sinnesleistungen; Erkrankungen (MS, Parkinson, Demenz) Homöostase: Bau und Funktion der Säugerniere; Filtration; Reabsorption; Sekretion; Steuerung; Diagnostik der Nierenfunktion (Clearance-Messung); Normalwerte; Erkrankungen der Niere (Dialyse, Steinerkrankungen); Energiehaushalt und Thermoregulation; Rolle des Blutes für die Aufrechterhaltung des pH, der Elektrolytkonzentration und der Körpertemperatur; Sepsis Hormonelle Steuerung: Endokrine Drüsen, Hormonrezeptoren; Hormonklassen, Hormontransport im Blut; Mechanismen der Hormonwirkung; Kontrolle der Hormonsekretion; Wirkungen verschiedener Hormone

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2 schriftliche Modulprüfungen à 60 Min.

Literatur Thews et al.: Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen. Wiss. Verl.-Ges, Stuttgart Müller, Frings: Tier- und Humanphysiologie. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg Tortura, Derrickson: Anatomie und Physiologie. Wiley-VCH, Weinheim

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Modulname

Grundlagen der Biochemie und Organischen Chemie / Bio05


4 SWS Vorlesung, 2 SWS Übungen

SWS Praktikum

0

ECTS cp

8

Arbeitsaufwand


Semester

2. Semester, SS


Buchholz

Vorschlag Dozent/in

Buchholz

Voraussetzungen

Keine

Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Modellvorstellungen des Aufbaus von organischen Molekülen und können aus der Formeldarstellung den räumlichen Aufbau eines Moleküls entwickeln. Sie können zwischen dem Gerüst eines organischen Moleküls und seinen funktionellen Gruppen differenzieren und kennen einfache Nomenklatur-Regeln. Sie kennen wesentliche Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von organischen Molekülen. Die Studierenden verstehen Reaktivitäten aus der Ladungsverteilung und dem räumlichen Aufbau von Molekülen abzuleiten und dabei Nukleophile und Elektrophile zu erkennen. Sie kennen einfache Reaktionstypen wie Substitutions-, Eliminierungs-, Additions- und radikalische Reaktionen. Die Studierende kennen Aufbau, Struktur und wesentliche Eigenschaften von biologischen Makromolekülen und Lipiden.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Organische Chemie Konzepte: Hybridisierung als Modellvorstellung, Bindungstypen, induktiver Effekt, Mesomerie, Isomerie, Graphische Darstellung von Strukturformeln, Nomenklatur, Stereochemie, Nukleophilie / Elektrophilie, Acidität / Basizität organischer Verbindungen, Reaktionstypen: nucleophile Substitution, Additionsreaktionen, radikalische Reaktionen Eigenschaften und Reaktionen verschiedener Stoffklassen Reaktionsmechanismen biologisch relevanter Reaktionen: nukleophile Substitutionen, Reaktionen von Carbonylverbindungen (e.g. Iminbildung, Acetalbildung), säurekatalysierte Veresterung, Reaktionen von Carbonsäuren und ihren Derivaten Methoden der organischen Chemie (Trennung und Reinigung von Substanzen)

Biochemie

Wasser und biologische Puffersysteme Aminosäuren, Peptide und Proteine: Strukturen, Klassifizierung, Eigenschaften, Funktionen, Verwendung von Aminosäuren, Peptiden und Proteinen, Stereochemie von Biomolekülen und Bedeutung, Funktion von Proteinen Nucleotide und Nucleinsäuren: Struktur und Funktionen von Nucleotiden und Nucleinsäuren Kohlenhydrate: Struktur / Aufbau von Mono- und Polysacchariden, Glykoproteinen, Funktionen Lipide: Aufbau, Klassifizierung von Lipiden, Funktionen

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Schriftliche Modulprüfung 120 min

Literatur Ch.E. Mortimer, U. Müller: Chemie. Thieme-Verlag K.P.C. Vollhardt, N.E. Schore: Organische Chemie. Wiley-VCH, Weinheim D. L. Nelson, M. M. Cox, Lehninger Biochemie. Springer Verlag, Stuttgart D. Voet, J. G. Voet, Ch. W. Pratt, Lehrbuch der Biochemie. Wiley-VCH Verlag, Weinheim W. Müller-Esterl, Biochemie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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Modulname/Kürzel Einführung in die Mikrobiologie und Biotechnologie/Bio06


4 SWS Vorlesungen

SWS

Praktikum

4

ECTS cp 9

Arbeitsaufwand Arbeitsaufwand Präsenz: 144 Std., Eigenstudium 126

Semester 2. Semester, SS

Modulverantwortlicher Koch

Vorschlag Dozent/in Koch, Volkmar

Voraussetzungen Keine

Lernziele Die Studierenden sind in der Lage, anhand der Systematik, des Aufbaus und der Physiologie der Mikroorganismen (MO) diese in Gruppen einzuteilen und Verwandtschaftsbeziehungen zu erkennen. Sie lernen gängige Grundtechniken des mikrobiologischen Arbeitens kennen und diese anzuwenden.

Die Studierenden kennen die rechtlichen Grundlagen im Umgang mit potenziell pathogenen Materialien.

Sie können die wichtigsten mikrobiologischen Kultivierungsverfahren unterscheiden und zum gewünschten Fermentationsprodukt in Beziehung setzen. Sie kennen die Grundelemente der Fermenterkonstruktion, die wichtigsten Schritte des Fermentationsprozesses und der nachfolgenden Produktaufarbeitung. Sie lernen verschiedene Immobilisierungsmethoden kennen. Sie kennen die Anwendungsbereiche tierischer und pflanzlicher Zellkulturen und sind in der Lage, verschiedene Typen dieser Zellkulturen den verschiedenen Anwendungsbereichen zuzuordnen.

Inhalte

Vorlesungsinhalte:

A. Mikrobiologie-Teil:

Allgemeine Eigenschaften von MO: Oberflächen-Volumenverhältnis, Stoffwechselvielfalt und individuelle Anpassungsfähigkeit, Überdauerung, Rolle der MO im Kreislauf der Stoffe, als Symbionten, als Dienstleister des Menschen

Bakterien: Bau der Prokaryontenzelle, Plasmide, Resistenzen, grobe Klassifizierung von Bakterien, Vorstellung der prokaryontischen Vielfalt anhand einiger beispielhafter Vertreter

Bau, Funktion und Lebensweise mikrobiologisch relevanter Pilze

Klassifizierung von Viren, Mechanismen der Vermehrung

Wege der mikrobiellen Energiegewinnung: Gärungen, Chemolithotrophie, Chemoheterotrophie

Kultivierung von MO: Nährmedien, Wachstumskurve,

Analytik von MO: Quantitativ (Zählung, Trübung, Verdünnungsmethoden); Qualitativ (Färbeverfahren, Morphologie, Oberflächenmarker)

Entkeimungsverfahren: Sterilisation, Desinfektion, Pasteurisierung, Konservierung

B. Biotechnologie-Teil:

Einführung: Was ist Biotechnologie (BT)?; Historie; Die Farben der BT; Anwendungsfelder und Zukunftsperspektiven

Fermentationstechnik: Was heißt Fermentation?; Kultivierungsverfahren; Durchmischung; Aufbau Rührkesselfermenter; Sterilisation; Maßstabsübertragung

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Immobilisierung von Biokatalysatoren: Immobilisierungsarten; Kommerzielle Anwendungsbereiche; Reaktoren für immobilisierte Biokatalysatoren; Biosensoren

Produktaufarbeitung (down-stream-processing): Vorstellung verschiedener Methoden zur Abtrennung der Biomasse; Zellaufschluss; Anreicherungs- und Reinigungsverfahren

Wege zu neuen Wirkstoffen: Beschaffung von Mikroorganismen; vom Wildtyp zum Hochleistungsstamm; Beispiele von Biotransformationen; Konservierung von Stämmen

Einführung in die Klontechnik

Praktikumsinhalte:

Kennenlernen und Durchführen von Hygienemaßnahmen im Labor: Sicherheitsbelehrung nach TRBA 100; Durchführung der hygienischen Händedesinfektion mit Kontrolle durch Anzucht und über Fluoreszenz; Durchführung der Flächendesinfektion im Nasswisch-Scheuerverfahren mit Unterscheidung in akute Notwendigkeit und Routine. Überprüfung durch Abklatsch; Instrumentendesinfektion, Aufarbeitung, Sterilisation

Anzucht von MO aus der Umwelt: Luft, Lebensmittel, Boden, Hände, Gegenstände

Reinzucht und Identifizierung ausgewählter Mikroorganismen: Fraktionierter Ausstrich; Gramfärbung; Differenzierungsnährböden; Api-Reihen

Schimmelpilzanalyse: Erstellung mikroskopischer Präparate; Identifizierung mittels Literatur

Keimzahlbestimmungsverfahren: Ausgießen nach Koch; Ausspateln; Kapillarmethode; Vergleich der Methoden

Mikrobiologische Wasseruntersuchung, Trinkwasserverordnung: Trinkwasserverordnung (mikrobiologische Anforderungen)

Herstellung von Nährlösungen: Colititer; Membranfiltration; Sulfitreduzierende Clostridien; Enterococcen

Mikrobiologische Untersuchung von Lebensmitteln am Beispiel von Hackfleisch und Fisch: Rechtsvorschriften z.B. LMBG; Herstellung der entsprechenden Nährmedien; Untersuchung nativer Proben auf Gesamtkeimzahl; Vergleich mit Richt- und Grenzwerten gem. LMBG/HFl-RL

Antimikrobiell wirksame Substanzen bzw. Verfahren: Antibiogramme; Desinfektionsmittel (minimale Hemmkonzentration); Abtötungsversuch durch Kochen und Keimzahlbestimmung; Konservierungsmittel in Pharmazeutika

Sterilisationsversuche: Autoklav mit Bioindikatorkontrolle; Heißluftsterilisator mit Bioindikatorkontrolle

L-Asparaginsäure aus immobilisiertem E. coli: Immobilisierungstechniken; Ansetzen der Lösungen; Trägerfixierung von E. coli; Gewinnung von L-Asparaginsäure aus Fumarsäure als Beispiel für biotechnologische Transformationsleistungen; Produktisolierung; Reinheitskontrolle über DC und Schmelzpunktbestimmung

Wachstumskurve: Anzucht von E. coli; Aufnahme der Wachstumskurve über pH, OD, Lebendkeimzahlbestimmung (hierbei Verdünnungsreihen erstellen)

Testanalyse: Trennung zweier Keime mittels mehrfach angewendetem fraktioniertem Ausstrich; Einordnung in Familien mittels mehrfach durchgeführter Gramfärbungen; Identifizierung über Stoffwechselleistungen und Vergleich mit Literaturangaben; Anlegen einer Stammsammlungskultur

Fermenterversuch


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Kolloquien zum Praktikum, Gewichtung 3/9; 2 schriftliche Modulprüfungen zur Vorlesung à 60 min., Gewichtung 6/9

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Literatur Infektionsschutzgesetz, BioStoffV, TRBA 100 Fuchs, Georg; Schlegel, Hans: Allgemeine Mikrobiologie. Thieme Verlag, Stuttgart Süssmuth et. al, Mikrobiologisch-biochemisches Praktikum. Thieme Verlag, Stuttgart Biotechnologie und Gentechnik. Römpp Lexikon. Thieme Verlag Reinhard Renneberg: Biotechnologie für Einsteiger. Spektrum Akademischer Verlag William J. Thieman, Michael A. Palladino: Biotechnologie. Addison Wesley in Pearson Education Deutschland Theodor Dingermann: Gentechnik Biotechnik. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Rolf D. Schmid: Taschenatlas der Biotechnologie und Gentechnik. Wiley-VCH, Weinheim T. A. Brown: Gentechnologie für Einsteiger. Spektrum Akademischer Verlag

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Modulname

Mathematisch-physikalische Grundlagen II / Bio07


3 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung

(davon 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung Mathe; 1 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung Physik)

SWS

Praktikum

4

ECTS cp 10

Arbeitsaufwand Arbeitsaufwand Präsenz: 162 Std., Eigenstudium: 138 Std.

Semester 2. Semester, SS

Modulverantwortlicher Prepens

Vorschlag Dozent/in Simon, Prepens

Voraussetzungen Modul Bio01

Lernziele/ Kompetenzen

Die Studierenden erlernen Integrationstechniken sowie die nötigen mathematischen Fertigkeiten in den Bereichen Differentialgleichungen, Vektorrechnung und Kurvendiskussion und wenden diese auf fachspezifische Fragestellungen an. Die Studierenden erkennen Grundgrößen der Physik in Gleich- und Wechselstromkreisen. Sie können die Begriffe erklären und auf neue Fragestellungen übertragen. Die Studierenden legen die Modelle der geometrischen und der Wellenoptik dar. Sie sind in der Lage, diese zu differenzieren und auf konkrete Fragestellungen abzustimmen. Die Studierenden erkennen die Zusammenhänge der Elektro-magnetischen Wechselwirkungen und können Phänomene aus diesem Bereich überprüfen und auswerten.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: A. Mathematik-Teil: - Integralrechnung (Integrationstechniken) - Differentialgleichungen (DGL 1. und 2. Ordnung, Fourierreihen und Fouriertransformation) - Vektorrechnung in der Ebene und im Raum; Matrizen, Determinanten, - Kurven im mehrdimensionalen Raum (insbes. in 2 und 3 Dimensionen), Schnittkurvendiagramme, Partielle Ableitungen, totales Differential. Anwendungen: Approximation, Extremwerte B. Physikteil: Elektrizitätslehre • Elektrische Grundgrößen • Gleich- und Wechselstromphänomene • Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft • Materie im magnetischen Feld Optik • Ausbreitung, Reflexion, Brechung und Dispersion des Lichtes • Intensität, Absorption, Transmission am Beispiel des Lambert-Beer-Gesetzes • Interferenz, Beugung und Polarisation des Lichtes • Aufbau und Funktion des Lichtmikroskops • Strahlengang, Auflösung, förderliche/leere Vergrößerung • Einführung in mikroskopische Verfahren (Hell-/Dunkelfeld, Phasenkontrast, Fluoreszenz), Aufbau und Funktion des Transmissionselektronenmikroskops (TEM) und des Rasterelektronenmikroskops (REM)

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Elektromagnetismus • Elektromagnetische Wechselwirkungen • Das Generatorprinzip Praktikumsinhalte Physik: Im praktischen Teil können ausgewählte Experimente und Computersimulationen zu folgenden Themen bearbeitet werden, z.B. : • Das Pendel oder das Pohl’sche Rad

• Energieumwandlung

• Geschwindigkeit und Beschleunigung

• Messung elektrischer Grundgrößen, z.B. der ohmsche Widerstand/Reihen- und Parallelschaltung

• Die Wellenwanne als Modell für optische Phänomene

• Linsensysteme/optische Geräte, z.B. das Photometer

• Laser: Interferenz und Beugung

• Magnetisches und elektrisches Feld z.B. Das Generatorprinzip, die e/m- Bestimmung

Studien- und Prüfungsleistungen

Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Kolloquien zum Praktikum, Gewichtung 3/10; schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min., Gewichtung 7/10

Literatur E. Hering, R. Martin, M. Stohrer: Physik für Ingenieure. VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf H. Lindner: Physik für Ingenieure. Fachbuchverlag, Leipzig, Köln Dorn, Bader: Physik in einem Band. Schroedel Verlag, Hannover G. Boysen et al.: Oberstufe Physik. Cornelsen Verlag, Berlin

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Modulname

Biochemie/ Bio08


4 SWS Vorlesung/ 2 SWS Übungen

SWS Praktikum

3

ECTS cp

11

Arbeitsaufwand

Präsenz: 162 Std.; Eigenstudium:168 Std.

Semester

3. Semester, WS


Zenker

Vorschlag Dozent/in

Zenker

Voraussetzungen Für die Belegung des Praktikums ist die erfolgreiche Teilnahme am Modul Bio03 und am Praktikum des Moduls Bio06 nachzuweisen.


Die Studierenden verstehen den Aufbau, die Funktion und die Reaktivitat komplexer biologisch aktiver Moleküle. Sie kennen die Grundbegriffe der Biochemie und erhalten Einblicke in molekulare Mechanismen fundamentaler biologischer Prozesse. Die Studierenden bekommen ein Verständnis für die Strategien und Techniken zur Lösung von biochemischen Fragestellungen. Sie können sich auf Grundlage des Erlernten neue Themengebiete erschließen und verstehen die Bedeutung der Biochemie für Medizin Pharmazie oder Biotechnologie. Sie können Erlerntes und Lösungswege bei Problemstellungen einfacher Art in korrekter Fachsprache in Wort und Schrift beschreiben und kritisch diskutieren.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Enzyme und Enzymkinetik: Klassifizierung von Enzymen, Funktionsweise von Enzymen, Katalysemechanismen, Regulationsmechanismen von Enzymen, Enzymkaskaden, Michaelis-Menten-Kinetik Grundlagen des Stoffwechsels: Energieproduktion im Stoffwechsel, Berechnung von freien Reaktionsenthalpien Kohlenhydrat-Stoffwechsel: Glucose-Katabolismus, Glykolyse, Pentosephosphatweg, Gärungen, Glykogenstoffwechsel und Gluconeogenese, Citratcyclus, Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung, aerobe Photosynthese Lipidstoffwechsel: Fettsäuresynthese und β-Oxidation Proteinstoffwechsel: Proteinsynthese, Aminosäureabbau und -synthese, Harnstoffzyklus Signaltransduktion: gesteuerte Ionenkanäle, Übertragung sensorischer Reize, G-protein gekoppelte Rezeptoren, Regulation des Zellzyklus Praktikumsinhalte: Versuche zur Proteinanalytik und Enzymkinetik, z.B. • Proteinbestimmung (Bradford, Lowry, Biuret) • Reversible und irreversible Proteinfällungen • Isoelektrische Fokussierung von Casein • Isolierung von Lecithin und Cholesterol aus Eigelb • Enzymkinetiken: LDH oder ADH • GluDH aus Rinderleber (Aufschluss und Aktivitätsmessung, inkl. SDS- Page)

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Versuche zu Eigenschaften von Nukleinsäuren, z.B.: • Hydrolyse • Bestimmung von ATP mit Luciferin • Präparation von Gesamt-RNA aus Hefe Versuche zu Kohlenhydratanalytik, z.B.: • Glykogenisolierung • Umwandlung von Zuckern • Fehling-Probe • Glucosebestimmung mit Glucoseoxidase • Bestimmung des Ascorbinsäuregehalts in Fruchtsaft Versuche zu Lipidanalytik, z.B. • Fettkennzahlenbestimmung • Soxhlet-Extraktion • Dünnschichtchromatographie



Literatur D. L. Nelson, M. M. Cox, Lehninger: Biochemie. Springer Verlag, Stuttgart D. Voet, J. G. Voet, Ch. W. Pratt: Lehrbuch der Biochemie, Wiley-VCH Verlag, Weinheim W. Müller-Esterl: Biochemie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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Modulname/Kürzel

Grundlagen der Molekulargenetik und Gentechnologie / Bio09


5 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

3

ECTS cp

10

Arbeitsaufwand


Semester

3. Semester, WS


Volkmar

Vorschlag Dozent/in

Hansmann, Volkmar

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Die Studierenden kennen die Grundlagen der Vererbung und deren Stellung innerhalb des Zellzyklus bei Eukaryonten ebenso wie die Grundlagen genetischer Rekombination bei Prokaryonten und Viren. Sie verstehen die DNA-Organisation und können verschiedene Typen und Ursachen von Mutationen unterscheiden. Sie kennen die molekular-genetischen Abläufe, die zur Proteinsynthese führen und verschiedene Wege der Genregulation. Die Studierenden lernen im Praktikum die verschiedenen Handwerkzeuge der Gentechniker kennen und erlernen die gängigen Techniken. Die Vorlesung ergänzt und vertieft die erworbenen praktischen Fähigkeiten.

Inhalte

Vorlesungsinhalte Molekulargenetik: Klassische Genetik: Mendelsche Gesetze, Erbgänge; Allele und ihre Wechselwirkungen (multiple Allele, Pleiotropie, Epistasie, Formen der Dominanz); Gene und Chromosomen (gekoppelte Gene, Crossing over); extrachromosomale Vererbung Chromosomen: Feinstruktur, Verteilung bei Mitose und Meiose, Zellzyklus, Mutationen auf genomischer und chromosomaler Ebene (Aneuploidien/Polyploidien, Deletionen, Insertionen, Translokationen) Molekulargenetik: Aufbau DNA, RNA (RNA-Typen); Replikation (Vgl. Pro- Eukaryonten); Proteinbiosynthese; Genmutationen; DNA-Reparaturmechanismen Bakteriengenetik: Aufbau des Bakteriengenoms; Mechanismen zur Erhöhung der genetischen Variabilität (Transformation, Transduktion, Konjugation); Genregulation bei Prokaryonten Virengenetik: virale Genomtypen, Virenreproduktion (lytisch, lysogen) Aufbau und Funktionen unseres Genoms: repetitive Sequenzen („Junk-DNA“, Alu-Sequenzen.); Transposons Einblick in die Genregulation bei Eukaryonten: regulatorische RNAs, Epigenetik, genomische Prägung Vorlesungsinhalte Gentechnologie: Was ist Gentechnologie – was nicht? Definition des Begriffs, Anwendungsbeispiele, Bezug zum Alltag, Grundprinzip der Klonierung Handwerkzeuge der Gentechniker Restriktionsenzyme: Herkunft, Funktionsweise, Nomenklatur und Einteilung Ligasen: Funktion Vektoren: Vorstellung wichtiger Vektorsysteme (Plasmide, Phagen, Cosmide, BACs, YACs, HACs, Agrobakterium tumefaciens, Shuttlevektoren);

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Transfermethoden: Definition von Transfektion, Transformation, Infektion; Vorstellung wichtiger passiver Transfermethoden und deren Vor- und Nachteile (Elektroporation; Liposomentechnik; Bioballistik; Mikroinjektion), Unterscheidung transiente und stabile Transformation Techniken in der Gentechnologie Erstellung von Genbibliotheken: (genomische und cDA-Bibliothek); partieller Verdau; Blue-white-screening; Replikaplattierung; Sondenherstellung: Nicktranslation, Zufallsprimerverfahren; radioaktiv-markierte und fluoreszenzmarkierte Sonden Verfahren zur Selektion eines gesuchten Klons in einer Bibliothek: Koloniehybridisierung; subtraktive Hybridisierung; Immunscreening PCR und Gelelektrophorese: Durchführung, PCR-Typen (u.a. Nested-, RT-, Inverse-PCR), Anwendungen, Geltypen; Fehlerquellen Expression eukaryontischer Gene in Bakterien Bau von Expressionsvektoren; Schwierigkeiten bei der Expression; Optimierung der Expression Anwendungen der Gentechnologie Gentherapieverfahren (Transfersysteme, ex-vivo, in-vivo, additiver Gentransfer, homologe und nichthomologe Rekombination, Grenzen, Risiken und Chancen); Transgene Tiere und Pflanzen (Einsatzgebiete, Statistik, Transfersysteme, Grenzen, Risiken und Chancen) Praktikumsinhalte: • Isolierung, Reinigung und Quantifizierung von Nukleinsäuren mit Hilfe

verschiedener Methoden • Klonierungsexperiment mit E.coli (Restriktionsverdau, Einligieren,

Transformation) • PCR und Gelelektrophorese (Nachweis gentechn. verändertes Soja) • DNA Blotten • RFLP-Versuch


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Praktikumstest, Gewichtung 3/10; mündliche Modulprüfung 30 min., Gewichtung 7/10

Literatur Knippers, Rolf: Molekulare Genetik. Thieme Verlag, Stuttgart Brown. T.A.: Gentechnologie für Einsteiger. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Dingermann, T.: Gentechnik, Biotechnik. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart

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Modulname/Kürzel Grundlagen der Physikalischen Chemie und Instrumentellen Analytik/Bio10



SWS

Praktikum

4

ECTS cp 7

Arbeitsaufwand Präsenz: 144 Std.; Eigenstudium: 66 Std.

Semester 3. Semester, WS

Modulverantwortlicher Daubenfeld

Vorschlag Dozent/in Bernhard, Daubenfeld

Voraussetzungen Keine

Lernziele/Kompetenzen Die Studierenden sind mit den Grundbegriffen der biophysikalischen Energetik vertraut. Sie kennen die Bedeutung von Zustandsfunktionen für die Beschreibung thermodynamischer Systeme und können diese auch zur Lösung konkreter Probleme einsetzen. Sie sind im Bereich der Thermodynamik, der Reaktionskinetik sowie der Elektrochemie mit allen relevanten Fachbegriffen vertraut und sind in der Lage, dieses Wissen zur Bearbeitung konkreter Fragestellungen anzuwenden. Die Studierenden erlernen im Praktikum Chromatographie die grundlegenden chromatographischen Schritte, ausgehend von Probenvorbereitung, Ansetzen von Kalibrierstandards, Auswertung von Chromatogrammen und Berechnung des Analysenergebnisses. Einflüsse auf die chromatographische Trennung und deren Auswirkung auf das Ergebnis werden an geeigneten Versuchen gezeigt.

Inhalte

Vorlesungsinhalte:

A. Einführung in die Physikalische Chemie Grundlagen Rolle und Einordnung der Physikalischen Chemie im Rahmen des Studiengangs, Definition und Einheiten in der PC, Zustandsfunktionen und Zustandsgrößen, Eigenschaften von Gasen und das ideale Gasgesetz als Beispiel einer Zustandsfunktion Grundbegriffe der Physikalischen Chemie 1. Hauptsatz der Thermodynamik, Begriffe Arbeit und Energie, Volumenarbeit, Innere Energie und Enthalpie 2. Hauptsatz der Thermodynamik, Begriff der Entropie, Freie Energie und Freie Enthalpie Thermochemie, Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz Dynamik biochemischer Prozesse und Reaktionen Transportphänomene: Diffusion, Wärmetransport, Bewegung von Makro-molekülen Reaktionskinetik, empirische Reaktionskinetik, Reaktionsmechanismen, Katalyse Grundlagen der Elektrochemie für Biologen Elektrolyte, Membranpotential, Reizentstehung und –leitung, Redoxpotentiale B. Spektroskopische Verfahren

Wechselwirkungen Strahlung/Materie, Zusammenhang Energie-Frequenz-Wellenlänge im elektromagnetischen Spektrum, Zusammenhang Intensität, Absorption, Transmission, Lambert-Beer-Gesetz, verschiedene Typen von Atom- und Molekül-Spektren, Grotrian- und Jablonski-Diagramm, Fluoreszenz, Phosphoreszenz

Atomspektroskopische Verfahren:

Grundlagen der Atomabsorptions- und Atomemissionsspektrometrie, Aufbau eines AAS- und ICP-OES Gerätes

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Molekülspektroskopische Verfahren:

UV-Vis-Spektroskopie/Fotometrie: Grundlagen der Photometrie, Aufbau eines Photometers, photometrische Verfahren

C. Chromatographische Verfahren

Einführung in die Chromatographie

Einführung, Chromatographiearten, Überblick über Anwendung, Theorien der Trennung (Trennstufen-Modell, van Deemter-Gleichung) und Trennmechanismen (Adsorption; Verteilung; Größenausschluss; Ionenaustausch; Affinität)

Probenvorbereitung zur Chromatographie: Flüssig-flüssig-Extraktion, Fest-flüssig-Extraktion, Festphasen-Extraktion (SPE), Weiterverarbeitung und Analyse

Dünnschichtchromatographie, (DC): Stationäre und mobile Phasen, Rf-Wert, Trennqualität, Laufmittel, Probenvorbereitung, Auftrage-methoden, Entwicklung, Detektion, Derivatisierung, qualitative und quantitative Auswertung, Automatisation, Sicherheit und Umweltaspekte

Gaschromatographie (GC): Geräteaufbau, stationäre und mobile Phasen, Säulen, Säulenofen, Probenaufgabe-Techniken, Detektoren, Signal-Charakteristika, Auswertung von 2D und 3D-Chromatogrammen, Verbesserung der Trennung (Auflösung), Kalibrierung, Interner Standard

Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC): Geräteaufbau, mobile Phasen, Pumpen, Injektoren, Säulen, Säulenofen, Detektoren, Normal- und Umkehr-Phasen, Verbesserung der Trennung (Auflösung), Größenausschluss- und Affinitätschromatographie, Kapillarelektrophorese Ionenchromatographie (IC): Geräteaufbau, Suppressor-Technik, mobile Phasen, Säulen, Detektoren, Trenntechniken Einführung in die Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS): Geräteaufbau, Ionenquellen, Ionisationen, Massenanalysatoren, Detektoren. Auswertung von Massenspektren: Fragmentierung, Stickstoff-Regel, SCAN- und SIM-Modus

Praktikumsinhalte:

Sicherheitsbelehrung

Grundlagen der Physikalischen Chemie:

- Methoden zur Bestimmung der Viskosität (Kapillarviskosimetrie, Rotationsviskosimetrie)

- Kalorimetrische Verfahren zur Bestimmung von Brennwerten (z.B. Bombenkalorimeter, DSC)

- Grundlagen der Kinetik (z.B. Rohrzuckerinversion)

- Elektrochemische Potentiale (z.B. pH-Elektrode)

Fotometrie: z.B.

- Bestimmung von Transferrin mit Antikörpern

- Berechnung der Eisenbindungskapazität und der Sättigung

Chromatographie: z.B.

- GC1: Temperatur-Zeitprogramme zur Trennung von Alkoholgemischen

- GC2: Aufnahme und Auswertung eines Elektronenstoß- Massenspektrums

- HPLC1: Quantifizierung und Validierung des Gehalts von Arzneimittelwirkstoffen

- HPLC2: Verfolgung des enzymatischen Abbau von Fluoresceindiacetat zu Fluorescein

- IC1: Überprüfung des Ionenaustauschs einer salzhaltigen

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Proteinlösung nach Behandlung mit Mischbettionenaustauscher

- IC2: Überprüfung des Gehalts einer isotonischen NaCl-Lösung zur Dialyse

- GPC: Molmassenbestimmung von Proteinen (z.B. Rinderserumalbumin (BSA), Insulin, Hühnereiweißlysozym (HEL)


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Kolloquien zum Praktikum, Bearbeitung eines Projekts im Team, Gewichtung 3/7; schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 60 min., Gewichtung 4/7

Literatur P.W. Atkins: Kurzlehrbuch Physikalische Chemie. Wiley-VCH, Weinheim P.W. Atkins, J. de Paula: Physikalische Chemie. Wiley-VCH, Weinheim

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Modulname

Schlüsselqualifikationen/ Fremdsprachen/ Bio11


5

SWS Praktikum

0

ECTS cp

6

Arbeitsaufwand


Semester

3. / 4. Semester, WS/ SS


Dr. Volkmar

Vorschlag Dozent/in

Technical English: Catherine Croghan

Voraussetzungen

Keine


Das Modul setzt sich aus verschiedenen Teilaspekten zusammen und vermittelt Grundfertigkeiten für ein erfolgreiches Studium an der Hochschule Fresenius. Technical English zielt sowohl auf fachsprachliche Elemente als auch auf Lese- und Hörverstehen sowie Präsentationsfähigkeiten ab. Darüber hinaus haben die Studierenden z.B. folgende Wahlmöglichkeiten: * Auswahl einer anderen Fremdsprache als Englisch (die Wahlmöglichkeiten werden jeweils zu Beginn des Semesters im Studierendenportal bekannt gegeben) * eine Veranstaltung zur Vertiefung in Informatik * eine Veranstaltung „Literaturrecherche“ * eine Veranstaltung „Präsentationstechniken“ Für Technical English The students should be capable of • giving a presentation on a biology-related subject, that is organise,

prepare and present effectively. They should take the following into consideration: audience, i.e. cultural background, age group and level of expertise; venue; presentation aids etc.

• reading, understanding and applying the knowledge gained from factual texts on Biology-related subjects; writing a summary and giving a brief presentation on the contents; Listening to Biology-related video material

• compiling a CV, i.e. deciding which information is relevant and which irrelevant, using the standard form of the European CV introduced by the European Commission, and writing an effective covering letter for a job or university application

Für Literaturrecherche Die Studierenden sind imstande, zu wissenschaftlichen Themen Informationen zu recherchieren, unter Einbeziehung von Originalpapern, Reviews, Büchern, Online-Quellen und Patentschriften.

Für Vertiefung in Informatik Die Studierenden kennen den zentralen Begriff des Objekts und können Objekte selbst erstellen und verwenden.

Inhalte

Technical English: Block 1: Presentations Presentation preparation; reasons for giving a presentation, how to organise a presentation, materials used in presentations. Audience considerations when preparing, with special emphasis on cultural background of the audience, as well as age group, gender etc. Venue considerations, how large or small is the venue, checking which equipment is available and which is not. The language of presentations, routing and signposting in presentations and how to use equipment properly and effectively. Mini presentations; class preparation exercise. Students chosen at random to give a short presentation on a chemistry-related subject. Student and lecturer feedback on the presentations of the previous week.

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Block 2: Terminology and factual texts Recognising the similarities and differences in orthography in the periodic table of elements; recognising the dangers in cognates. Being able to name simple binary compounds of elements with fixed charges. PCR: understanding the terminology and background information as well as the diagnostic uses Haematology: the constituents of the blood and their uses in diagnostic situations Homeostasis: the mechanisms of homeostasis, e.g. the difference between homiothermic and poikilothermic animals Hormones: the endocrine system and the brain Block 3: CVs and cover letters The reasons for compiling a CV, deciding which information is relevant and which irrelevant. CV dos and don'ts. Information on Europass CV. Cover letters and how they should be put together, example of a typical student cover letter. 2. Fremdsprache Das für Studierende aller Fachbereiche offene Angebot umfasst die europäischen Fremdsprachen Französisch, Spanisch und Niederländisch. Weitere Angebote auch einzelner Fachbereiche kommen abhängig von der Nachfrage zustande. Literaturrecherche

• Überblick über Primär-, Sekundär- und Tertiärliteraturquellen • Einführung in Suchmethoden und Online-Suchtechniken • Einführung in Datenbanken (ISI Web of Knowledge) und Online-Quellen

Informatik Grundlagen der objektorientierten Programmierung.


Wahlangebot (z.B. Grundkurs 2. Fremdsprache) (2 CP) Schriftliche Modulprüfung in Technical English oder F-Kurs 2. Fremdsprache, optional bewertete Präsentation (4 CP); bewertete Projekt-Einzelarbeit in Informatik (4 CP); Anwesenheit und Ausarbeitung eines Recherchethemas in Literaturrecherche (1 CP);

Literatur Skript

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Modulname/Kürzel

Bioanalytik I/ Bio12


5 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

4

ECTS cp

11

Arbeitsaufwand


Semester

4. Semester, SS


Knepper

Vorschlag Dozent/in

Knepper, Metzmann, Bernhard, Frömel, Christ, Hansmann, Nau

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Die Studierenden kennen wichtige Methoden zur Auftrennung, Identifizierung und Quantifizierung von Proteinen und Nukleinsäuren und können sie praktisch anwenden.

Inhalte

Vorlesungsinhalte Block 1: Einführung in die Proteinanalytik Wiederholung Proteinaufbau, Strukturen und deren wesentliche Merkmale; Wechselwirkungen von Proteinen untereinander und mit weiteren Zellbestandteilen; Proteinchromatographie: Theorie, Verfahren, Detektion: Gelfiltrations-, Ionenaustausch- und Affinitätschromatographie, HIS-tag, Lectine, Antikörper, FPLC, Gelelektrophorese, Kapillarelektrophorese (elektro-osmotischer Fluss), Serumelektrophorese, Bradford-, Lowry-Assay; Analytik posttranslational modifizierter Proteine; Antikörper als Reagenzien, Spezifität, Affinität, Herstellung, Gehalt/Titer; Immunodetektionsverfahren, Assaytypen wie ELISA (Sandwich und kompetitiv, heterogene und homogene Immunoassays); Westernblot Block 2: Nukleinsäureanalytik Blotten (Southern, Northern, Dot/Slot, FISH); Sequenzierungstechniken; Genomanalyse: überlappende Klonierung, Markersysteme; Genexpressionsanalyse: siRNA, Microarrays; Praktikumsinhalte: • Enzymkinetik (Inhibition, Einfluss von Milieubedingungen, z.B.

Inhibierung der Dihydrofolatreduktase (DHFR) durch Zytostatika); • Chromatographieverfahren (z.B. HPLC, FPLC, Ionenchromatographie,

Gelfiltration) • Chromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie; z.B. Gele und

MALDI-TOF-MS von Insulin • SDS-Page • Blotten (z.B. Southern-, Western-) • Verschiedene ELISA-Verfahren


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche • Praktikumsprotokolle und Kolloquien zum Praktikum, Gewichtung 4/11 Schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 120 min., Gewichtung 7/11

Literatur F. Lottspeich, J.W. Engels: Bioanalytik. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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Modulname/Kürzel

Immunologie / Bio13


4

SWS Praktikum

0

ECTS cp

6

Arbeitsaufwand


Semester

4. Semester, SS


Zenker

Vorschlag Dozent/in

Zenker

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Die Studierenden verstehen den Aufbau des menschlichen Immunsystems und die Funktionsweise der angeborenen und adaptiven Abwehr. Sie kennen den Aufbau von Antikörpern und deren medizinische und diagnostische Bedeutung. Sie verstehen den Zusammenhang zwischen immunologischen Fehlfunktionen und verschiedenen Krankheitsbildern.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Die Bestandteile unseres Immunsystems: Herkunft und Typen von Leukozyten; zentrale und periphere lymphatische Organe Aufbau und Funktionsweise der angeborenen Abwehr: Abwehrbarrieren; zelluläre und nichtzelluläre Bestandteile (Makrophagen, natürliche Killerzellen, Fieber, Entzündungsreaktionen, Komplementsystem); Erkennungsmechanismen; Zusammenarbeit mit der adaptiven Abwehr (Cytokine, Interleukine) Aufbau und Funktionsweise der adaptiven Abwehr: humorale und zelluläre Abwehr; Funktion der verschiedenen B- und T-Zelltypen; Antigenerkennung durch B- und T-Zellen; MHCs und ihre Aufgaben; Wege der Antigenpräsentation; immunologisches Gedächtnis T- und B-Zellrezeptoren: Antikörper (Struktur, Klassifizierung, Klassenwechsel, somatische Hypermutation), monoklonale AK, Antigen- Antikörper-Komplex (Epitope, Paratope, Hapten, Affinität, Avidität, Titerbestimmung), Variabilität des T-Zellrezeptors Immunisierung: aktive und passive Immunsierung; Herstellung von Impfstoffen (auch DNA-Impfstoffe, orale Impfstoffe); Arten der Immunisierung; Verabreichungswege; Adjuvantien Autoimmunität und Immuntoleranz: Transplantationen; Schwangerschaft; Darmflora Störungen der Immunabwehr und Therapieansätze: erbliche Immunschwächekrankheiten; AIDS; Autoimmunerkrankungen; Allergien Ausblick in die medizinisch/diagnostischen Anwendungsbereiche von Antikörpern


Schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min.

Literatur Haase, Hajo: Immunologie für Einsteiger. UTB, Stuttgart Schütt, Christine; Bröker, Barbara: Grundwissen Immunologie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Schäfer, Birgit: Immunologie und Immunpathologie. Thieme, Stuttgart

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Modulname/Kürzel

Histologie und Zellkulturen / Bio14


4 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

6

ECTS cp

9

Arbeitsaufwand


Semester

4. Semester, WS


Vorschlag Dozent/in

N.N. (extern); Zenker, Hansmann

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Wesentliche Ziele der Veranstaltung liegen in der Vermittlung der histologischen Anatomie menschlicher Organe. Die Studierenden erlernen den Aufbau der unterschiedlichen Gewebetypen, wie Epithelien, Binde-, Stütz- oder Nervengewebe und vergleichen im Praktikum die Histologie verschiedener Organe mit Hilfe mikroskopischer Analyse von Dünnschnittpräparaten. Sie wenden die erworbenen Fähigkeiten auch auf einzelne pathologisch veränderte Gewebe an. Im Praktikum stellen sie selbst Dünnschnittpräparate her und erlernen die Grundlagen der Kultivierung tierischer/humaner Zellen.

Inhalte

Vorlesungsinhalte:

- Aufbau und Morphologie humaner Zellen - Einblick in die Funktion und Struktur der nächsten Organisationsstufe,

den Geweben - Strukturelle und funktionelle Charakteristika der

4 Gewebstypen Muskel-, Nerven-, Binde- und Epithelgewebe - Stammzellentypen (ESZ, ASZ, piPS) - Histopathologie: Beispielhafte histologische Krankheitsbefunde

(Entzündungen, Degeneratioin, Geschwulstlehre) - Grundtechniken der Histologie (Gewebefixierung, Paraffineinbettung,

Mikrotomschnitte - Färbetechniken, Labelling (mit Antikörpern) - Beurteilung der Qualität von Präparaten (Qualitätssicherung,

Dokumentation, Archivierung) - Anwendungsbereiche tierischer/humaner Zellkulturen - Vergleich primäre Zellkulturen mit permanenten Zellkulturen - Grundlagen der Zellkulturtechnik tierischer/humaner Zellen

Praktikumsinhalte:

- humane Gewebedünnschnitte mikroskopieren und zeichnen, - tierische Gewebeschnitte selbst herstellen, anfärben und fixieren,

tierische Zellkultur überimpfen, pflegen, fluoreszenzmarkieren und mikroskopieren

Studien-/Prüfungsleistungen


Literatur Schmitz, Sabine: Der Experimentator: Zellkultur. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Lindl, Toni, Gstraunthaler, Gerhard: Zell- und Gewebekultur. Von den Grundlagen zur Laborbank. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Kühnel, Wolfgang: Taschenatlas Histologie. Thieme Verlag, Stuttgart Lüllmann-Rand, Renate: Taschenlehrbuch Histologie. Thieme Verlag, Stuttgart

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Modulname

Berufspraktisches Semester / Bio15


Besuch des BPS-Seminars 1SWS

SWS Praktikum

40 SWS Praktikum in einem Unternehmen oder Institut

ECTS cp

30

Arbeitsaufwand Mindestens 20 Wochen Vollzeit in einem Unternehmen oder Institut (Arbeitsaufwand Präsenz: 800 Std.), Eigenstudium: 100 Std.

Semester

5. Semester, WS

Modulverantwortliche

Volkmar

Vorschlag Dozent/in

Der/die jeweilige Betreuer/in an der Hochschule

Voraussetzungen Der Eintritt in das Berufspraktische Semester setzt voraus, dass alle Modulprüfungen der Zwischenprüfung bis auf höchstens eine und alle übrigen Modulprüfungen bis auf höchstens eine bestanden sind.


Die Studierenden erleben den Arbeitsalltag in einem Unternehmen oder Forschungsinstitut und beteiligen sich aktiv an laufenden Aufgaben. Sie lernen, ggf. im Team aber selbständig, an einem aktuellen Thema/Projekt zu arbeiten und auf der Basis ihrer naturwissenschaftlichen Kenntnisse (aus den Semestern 1-4) Lösungen für Fragestellungen zu erarbeiten. Sie machen Erfahrungen mit operationellen Wechselwirkungen in einem komplexen Berufsumfeld. Sie können sachgerecht, formal korrekt und gut lesbar über das Projekt berichten. Sie erwerben damit Kompetenzen berufspraktischer Art, die zu ihrer „employability“ beitragen und von Unternehmen gefordert werden

Inhalte

Das berufspraktische Semester kann im In- oder Ausland verbracht werden. Die Firma/das Institut gehört vorzugsweise der Pharma-, Chemie- oder Biotechnologie-Branche oder einer verwandten Branche oder dem Bereich der klinischen Labore oder Untersuchungsämter an (Kriterium: potentieller Arbeitgeber für Absolventinnen und Absolventen des Studiengangs). Im Rahmen des BPS erarbeiten die Studierenden einen Bericht über ihre Arbeit. Er handelt von dem Projekt oder Arbeitsgebiet, mit dem sie sich beschäftigt haben. Er kann in englischer Sprache abgefasst sein. Die Themen, welche von Studierenden an den Partnerinstitutionen bearbeitet werden, umfassen ein breites Spektrum bioanalytischer, biochemischer und verwandter Arbeitsgebiete wie z.B. Forensik, klinische, pharmazeutische Analytik und Lebensmittelanalytik oder Biotechnologie. Dies ermöglicht Studierenden, ihre bis zu diesem Zeitpunkt entwickelten Interessen weiter zu verfolgen und Kenntnisse in selbst gewählten Gebieten anzuwenden und zu vertiefen.

Studien- / Prüfungsleistung

Anwesenheit während der Seminarpräsentationen zum BPS des vorangegangenen Jahrgangs Praktikum in einem Unternehmen oder Institut, Bericht über das Projekt (Umfang ca. 30 S, in Deutsch oder Englisch) und Seminarpräsentation in Deutsch oder Englisch zu Firma, Branche, Projektaufgabe, Ergebnisse (beide bewertet)

Literatur Abhängig vom Praktikum

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Modulname/Kürzel

Bioanalytik II/ Bio16


5 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

3

ECTS cp

11

Arbeitsaufwand


Semester

6. Semester, SS


Knepper

Vorschlag Dozent/in

Knepper, Metzmann, Christ, Meusinger, N.N. (f. Lab on Chip), Liedtke, Nau

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Die Studierenden besitzen Grundkenntnisse auf den Gebieten der Kohlenhydrat- und Lipidanalytik und erweitern ihr bereits erworbenes bioanalytisches Wissen auf dem Gebiet der Proteinanalytik. Sie erhalten einen Einblick in die Massen- und NMR-Spektroskopie als anspruchsvolle bioanalytische Analysemethoden und können einfache Spektren interpretieren.

Inhalte

Modulsprache Deutsch und Englisch

Vorlesungsinhalte: Kohlenhydratanalytik: Oxidimetrische Verfahren (Fehling-Probe, photometrische, polarimetrische, chromatographische, enzymatische Verfahren Lipidanalytik: Stoffklasse, klinisch chemische Bedeutung, Nachweistechniken Proteinanalytik II a) Präzipitationstechniken (Turbidimetrie,Nephelometrie), Lateral-flow device b) Enzymlabelling (Substrate), c) Nachweisverfahren: RIA, Fluoreszenz, Chemolumineszenz, d) serologische Untersuchungsverfahren: Agglutinationstests; Immunoblot; Lysisreaktionen; Immunfluoreszenzmikroskopie; e) Bindungsassays f) Aptamere (Nukleinsäuren als Proteinfänger, Selex-Technik) Einführung in die Massenspektrometrie - Particle trajectories in electromagnet fields - Theory of quadrupole-MS - Physics of the ion trap and time-of-flight analyser - Ionisation mechanisms: - in the gas phase: electron impact (EI); EI-CI–coupling, gas chromatography - in the liquid phase: API, APCI, ESI, APPI, MALDI-coupling; LC - Components of a complete MS-setup Einführung in die NMR-Spektroskopie - Theory of NMR - Interpretation of NMR-Spectra of small molecules - Application of NMR-Analysis Miniaturization and Lab-on-Chip: Materialien, Techniken und Anwendungen Praktikumsinhalte: • DNA-Sequenzierung • Proteinanalytik (Maldi-ToF) • Pharmakametabolite (HPLC-MS/MS) • Fluoreszenzmarkierung in-situ (z.B. FISH) • Kohlenhydratanalytik (extern, Fa. Dionex)

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Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche • Praktikumsprotokolle und Kolloquien zum Praktikum, Gewichtung 3/11 • Schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min. + Vortrag über aktuellen wiss. Artikel zum Thema, Gewichtung 8/11

Literatur Lottspeich, F.; Engels, J.W.: Bioanalytik. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Hesse, Meier, Zeeh: Spektroskopische Methoden der Organischen Chemie. Thieme, Stuttgart

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Modulname/Kürzel

Datenanalyse und Statistik/ Bio17


4 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

1

ECTS cp

6

Arbeitsaufwand


Semester

6. Semester, SS


Metzmann

Vorschlag Dozent/in

Metzmann, Bauer, Mützel

Voraussetzungen

Module Bio01 und Bio07

Lernziele Die Studierenden haben einen Einblick in die verschiedenen Anwendungen und Methoden der Bioinformatik und haben Basiskenntnisse in der Statistik für Naturwissenschaftler. Sie können diese erfolgreich auf zahlreiche Fragestellungen in der Biologie anwenden.

Inhalte

Bioinformatik: Einführung: Definition Bioinformatik, Anwendungsgebiete Datenquellen: Vorstellung verschiedener Datenbanksysteme Sequenzanalyse: Vorstellung von Methoden zum Vergleich von Protein- oder Nukleinsäuresequenzen Einblick in die Sytembiologie Biostatistik: Einführung: Definition Biostatistik (Population und Stichprobe; Merkmale und Skalenarten) Grafische Darstellung: Tabellen, Diagramme, Parameter Kenngrößen: - Lagemaße: Mittelwert (arithmetisches Mittel), Median (Zentralwert), Modus (Modalwert), Quantile (Quartil, Dezil, Perzentil), Boxplot - Verteilungen (Normalvert., parameterfreie Vert.), Streuungsmaße: Varianz, Standardabweichung, Variationsbreite (Range), Interquartilbereich, Mittlere absolute Abweichung - Zusammenhangsmaße: Korrelationskoeffizient, Bestimmtheitsmaß Regressionsanalyse: Einfache lineare Regression Wahrscheinlichkeitstheorie: Grundmodell der Wahrscheinlichkeitstheorie; Zufallsvariablen und ihre Verteilung Schätzung unbekannter Parameter: u.a. Konfidenzintervalle Hypothesentests: z.B. t-Test, Χ²-Test, F-Test Varianzanalyse (ANOVA; analysis of variance) Fehlerrechnung, Fehlerfortpflanzung


Schriftliche Modulprüfung 60 min.

Literatur Selzer et al.: Angewandte Bioinformatik. Eine Einführung. Springer Verlag, Heidelberg Lesk, A.M.: Bioinformatik. Eine Einführung. Spektrum Akademischer Verlag,

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Heidelberg Hansen, A.: Bioinformatik. Ein Leitfaden für Naturwissenschaftler. Birkhäuser Verlag Rudolf, M.; Kuhlisch W.: Biostatistik. Pearson Studium, München Ross, S. M: Statistik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Elsevier, München

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Modulname

Wahlpflichtmodul / Bio18


6

SWS Praktikum

0

ECTS cp

7

Arbeitsaufwand


Semester

6. Semester, SS


Buchholz

Vorschlag Dozent/in Prof. Dr. Monika Buchholz, Prof. Dr. Reinhard Wagener; Lehrende aller Fachbereiche; Sprachkurse in Französisch, Spanisch, Niederländisch, Chinesisch

Voraussetzungen

Module der 1. bis 4. Semester


Die Studierenden erweitern in außerfachlichen Lehrveranstaltungen ihrer Wahl ihren „Horizont“. Sie können Vorträgen oder Seminaren auf diesem Gebiet folgen und sich in fachfremder bzw. ihr Fachstudium sinnvoll ergänzender Materie weiterbilden.

Inhalte

Pflichtmodul Literatur- und Patentrecherche (3 CP) Weitere wählbare Module aus anderen Studiengängen - Seminar Soft Skills (6. Semester ChemBac, 4 CP) - Polymerchemie (4. Semester, ChemBac, 5 CP) - Veranstaltungen aus anderen Fachbereichen (Gesundheit bzw. Wirtschaft und Medien) - Sprachkurs (4 CP)

Studien- / Prüfungsleistungen

Schriftliche Ausarbeitung einer Beispielrecherche (3/7), Modulprüfung des gewählten Moduls (4/7)

Literatur

Abhängig vom gewählten Lehrangebot

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Modulname/Kürzel

Medizinische Mikrobiologie und Virologie / Bio19


4

SWS Praktikum

0

ECTS cp

6

Arbeitsaufwand


Semester

6. Semester, SS


N.N.

Vorschlag Dozent/in

N.N.

Voraussetzungen

Modul Bio06 (Einführung in die Mikrobiologie und Biotechnologie)

Lernziele Die Studierenden kennen die Unterschiede zwischen einer mikrobiellen Besiedelung und einer Infektion und die Grundbegriffe der Epidemiologie. Sie können Viren grob charakterisieren und haben einen Überblick über verschiedene pathogene Mikroorganismen und deren Pathogenese.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Allgemeine Infektionslehre: Gast-Wirtverhältnis; Kolonisation; Infektion; Eintrittspforten; Inkubationszeiten; Tropismus; Pathogenitätsfaktoren; Toxine; Mechanismen der Umgehung von Abwehreinrichtungen des Wirts (z.B. Kapseln; Antigenwechsel; Überlebensstrategien in Phagozyten) Grundbegriffe und Methoden der Epidemiologie: Inzidenz; Prävalenz; Morbidität; Letalität; Endemie; Pandemie; Epidemie Mikrobielle Besiedelung des gesunden Menschen: Bedeutung und Zusammensetzung der physiologischen Flora des Menschen; physiologische Flora als Quelle endogener und nosokomialer Infektionen Spezielle Bakteriologie: Vorstellung humanpathogener Keime, deren Bestimmung; Krankheitsbilder und Therapien Mykologie: Vorstellung humanpathogener Pilze, deren Bestimmung; Krankheitsbilder und Therapien Medizinische Parasitologie: Einteilung (Endo- [Helminthen, Protisten], Ektoparasiten [Flöhe, Läuse Wanzen, Zecken, Zweiflügler]); Beispielhafte Vorstellung einiger Parasiten; Diagnose und Behandlung Virologie: Einteilung und kurze Charakterisierung der Viren; Vermehrungs- und Nachweissysteme; Wechselwirkung zwischen Virus und Zelle; Pathogenese der Virusinfektionen; Therapie; serologische Diagnose; Beispielhafte Vorstellung einiger humanpathogener Viren, Bakteriophagen


schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min.

Literatur Wiesemann, E.: Medizinische Mikrobiologie, Thieme Verlag, Stuttgart Suerbaum, S. et al.: Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie. Springer Verlag

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Modulname

Pharmakologie und Toxikologie, Bio20



SWS Praktikum

0

ECTS cp

6

Arbeitsaufwand



Buchholz

Semester

7. Semester, WS

Vorschlag Dozent/in

Kämmerer, Buchholz

Voraussetzungen

Module der 1. bis 4. Semester


Die Studierenden lernen typische Therapie- und Arzneimittelformen, gesetzliche Grundlagen, den typischen Verlauf einer Arzneimittelentwicklung und -prüfung kennen. Sie kennen die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten und Modelle der Pharmakokinetik und –dynamik einschließlich toxikologischer Aspekte und können sie auf typische Arzneimittel/Wirkorte beziehen. Sie kennen die wesentlichen therapeutischen Einsatzgebiete, typische Arzneimittel für sie sowie deren chemische Struktur.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Allgemeine Pharmakologie: Block 1: Definitionen. Herkunft der Arzneimittel, Arzneimittelgesetz, Entwicklung von Arzneimitteln, Klinische Prüfung Besondere Therapieformen: Homöopathie, Bach-Blüten, anthroposophische Arzneitherapie, Phytopharmaka, Aromatherapie gentechnisch hergestellte Arzneimittel Block 2: Arzneiformen und deren Applikation. Tabletten, Dragees, Kapseln, Zäpfchen, Injektionsampullen, Salben/Crèmes/Emulsionen, Transdermale Applikation Block 3: Grundlagen der Pharmakokinetik: Resorption, Verteilung, Biotransformation, Elimination, Arzneimittelinteraktionen, Pharmakokinetische Kenngrößen Block 4: Grundlagen der Pharmakodynamik: Rezeptoren, typische Wirkungsmechanismen, Nebenwirkungen, Pharmakogenetik Spezielle Pharmakologie Beeinflussung von Schmerzzuständen: Opioide, Lokalanästhetika, NSAR, Sonstige Narkosemittel, Schlaf- und Beruhigungsmittel Psychopharmaka: Antidepressiva, Neuroleptika; Antiepileptika, Demenzmittel, Parkinsonmittel. Magen-Darm-Mittel: Antacida, Antiemetika, Ulkusmittel, Laxantien, Antidiarrhoika Am Sympathikus/Parasympathikus wirkende Mittel Am Respirationstrakt wirkende Mittel: Asthma- COPD-Mittel, Antitussiva und Sekretolytika. Mittel zur Behandlung der Hypertonie Mittel zur Behandlung der Herzinsuffizienz Mittel mit Wirkung auf die Blutgerinnung Mittel zur Behandlung von Herzinfarkt/Schlaganfall Hormone Mittel zur Behandlung von Infektionskrankheiten

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Therapeutisch eingesetzte Vitamine Zytostatika Sonstige: Kontrastmittel, Lipidsenker, PD5-Hemmer Toxikologie: Definition, Ziele und Aufgaben der Toxikologie Toxikokinetik: Aufnahme, Verteilung, Resorption, Biotransformation und Ausscheidung von Schadstoffen Toxikodynamik: Wirkprinzipien von Giften am Beispiel von neurotoxischen Substanzen (z.B. Nicotin, Sarin, Botulinustoxin) Toxikologische Testmethoden in vivo und in vitro Humantoxikologisch begründete Risikoabschätzung mit Beispielen aus der Umwelt und dem Verbraucherschutz


Besuch Vorlesung (seminaristischer Unterricht mit Übungen), Schriftliche Modulprüfung 120 Min.

Literatur Mutschler, E.; Geisslinger, G.; Kroemer, H. K. und Schäfer- Korting, M.: Arzneimittelwirkungen. Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie. Wiss. Verlagsgesellschaft Stuttgart Mutschler, E.; Geisslinger, G.; Kroemer, H. K. und Schäfer- Korting, M.: Arzneimittelwirkungen kompakt. Basiswissen, Pharmakologie und Toxikologie. Wiss. Verlagsgesellschaft Stuttgart. H. Lüllmann, H.; Mohr, K.: Taschenatlas der Pharmakologie. Thieme, Stuttgart Fuhrmann, G. F.: Toxikologie für Naturwissenschaftler. Teubner, Wiesbaden

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Modulname/Kürzel

Einführung in das klinische Labor und Hämatologie / Bio21


5 SWS Vorlesungen

SWS Praktikum

4

ECTS cp

12

Arbeitsaufwand


Semester

7. Semester, WS


N.N.

Vorschlag Dozent/in

N.N. (extern), Christ

Voraussetzungen

ModulBio04

Lernziele Die Studierenden lernen die wichtigsten Probenmaterialien der klinischen Chemie, ihre diagnostische Bedeutung und die zugehörigen Untersuchungsmethoden kennen. Sie kennen die Zusammensetzung des menschlichen Blutes, gängige hämatologische Erkrankungen und erhalten einen Einblick in deren Diagnostik. Im Praktikum erheben sie verschiedene Blut- und Urinparameter und stellen Methodenvergleiche an.

Inhalte

Vorlesungsinhalte:

Das klinische Labor Einführung in die in-vitro Diagnostik: Definitionen, Probenmaterialien (Blut, Urin, Liquor), Laboranforderung; Einteilung der Untersuchungsverfahren (automatisierte und manuelle Methoden; Probennahme; Fehlermanagement/Qualitätssicherung Klinisch chemische Substrat- und Enzymanalytik: Probenvorbereitung, Analyseverfahren; wichtige Untersuchungsparameter: Elektrolyte (Natrium, Kalium, Calcium), Stoffwechselprodukte (Nierenstoffwechsel - Kreatinin, Harnsäure / Fettstoffwechsel – Lipoproteine, Cholesterin / Kohlenhydratstoffwechsel / Leberstoffwechsel – Enzyme, Bilirubin, Hepatitis / Eisenstoffwechsel / Pankreasfunktionen / Magensaft /Liquor)

Hämatologie und Hämostasiologie Bestandteile des Blutplasmas und ihre klinische Bedeutung: Plasmaproteine; Glucose; Lipide; Elektrolyte; Blutgase; Hormone; Technikbeispiele für deren routinemäßige Bestimmung Zelluläre Bestandteile des Blutes: Bau, Herkunft, Häufigkeiten und Aufgaben der verschiedenen Blutzellen und Thrombozyten Blutgruppen: Blutgruppensysteme; Blutgruppenbestimmung; Rhesusfaktor, Verträglichkeitstests Blutzellenparameter, ihre klinische Bedeutung und Bestimmung: Hb; Hämatokrit; Erythrozytenkenngrößen; Blutsenkung; Blutbildtypen; Erkrankungen zellulärer Blutbestandteile (Anämieformen, Leukämien, Myelome); Hämatologieanalyzer Blutgerinnung: Ablauf; Enzymkaskaden; Gerinnungsstörungen; Analytik des thrombozytären und plasmatischen Gerinnungssystems; Thrombophilie- und Fibrinolysediagnostik Praktikumsinhalte: Allgemeine Blutuntersuchung aus EDTA-Vollblut: - Großes Blutbild (Hämatokrit, Hämoglobingehalt, Erythrozytenzählung, MCH, MCV, MCHC, Leukozytenzählung, Thrombozytenzählung, Leukozytendifferenzierung)

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- Blutgruppenbestimmung - Blutausstrich - Blutsenkung - Hämagglutinationstest Elektrolyte & Stoffwechselprodukte - Elektrolyte & Stoffwechsleprodukte aus Blut und Urin mit Analyzer - Vergleich Blutzuckerbestimmung mittels Analyzer und manuellen Methoden - Beurteilung Funktionsstörungen (Leber, Niere) Hämostaseologie I - Plasmagewinnung (PRP, PPP) aus Citrat-Vollblut - Manipulation des PRP zur Simulation Thrombozytärer Hämophilien - Aggregometrie, Quickwert, Thrombozytenzählung (Größe) Hämostaseologie II - Bestimmung von Gerinnungsfaktoren (FVIII, vWF), Chromogen, ELISA Hämostaseologie III - Bestimmung der Thrombozyten-Rezeptorzahlen am Durchflusszytometer


Teilnahme am Praktikum und Absolvierung aller Versuche, Praktikumsprotokolle und Praktikumstest, Gewichtung 4/12 schriftliche Modulprüfung zur Vorlesung 90 min., Gewichtung 8/12

Literatur Dörner, Klaus: Klinische Chemie und Hämatologie: Taschenlehrbuch. Thieme, Stuttgart Hallbach, Jürgen: Klinische Chemie und Hämatologie für den Einstieg. Thieme, Stuttgart Graf, N., A.; Gürkov, Robert: BASICS Klinische Chemie: Laborwerte in der klinischen Praxis. Urban & Fischer Verlag/Elsevier Begemann, Michael: Praktische Hämatologie. Thieme, Stuttgart

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Modulname/Kürzel

Gesetzliche Bestimmungen und Normen / Bio22


6 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen

SWS Praktikum

0

ECTS cp

12

Arbeitsaufwand


Semester

7. Semester, WS


Schwien

Vorschlag Dozent/in

Bludau, Schwien, Prössel, Kern

Voraussetzungen

Keine

Lernziele Die Studierenden kennen die Grundbegriffe der Qualitätssicherung und ihre gesetzlichen Grundlagen. Sie können zu tierschutzrechtlichen Fragen in Zusammenhang mit der Erhebung von tierexperimentellen Daten Stellung nehmen und besitzen Grundkenntnisse hinsichtlich des Aufbaus unseres Gesundheitssystems.

Inhalte

Vorlesungsinhalte: Ökonomische Aspekte: Reimbursement: Was bezahlen die Krankenkassen? Wer bestimmt? Ärztekammer?, „Stakeholders“ Wer oder was verursacht die Kosten; Was bedeutet „Effizienz“? Was bedeutet „Effektivität“? Situation in verschiedenen europäischen Ländern. –In der Welt, Bevölkerungspyramide versus medizinischer Fortschritt; woraus besteht ein „Gesundheitssystem“? Kostenstellen/Kostenarten Portfolio-Analysen Was liefert die biomedizinische Analytik a)in der Forschung b)in der Klinik c)in der Prävention d)in der individuellen Diagnose Beispiele: Coloncarcinom, PSA, Schwangerschaftstest, Diabetesmanagement, Alzheimer. Was sind „Medical Devices“ was kosten und was leisten sie? Qualitätsaspekte (z.B. Materialien bei Verbandsmaterial, Desinfektionsmittel) Sicherheitstechnische Aspekte: Qualitätssicherung und gesetzliche Grundlagen Qualitätssicherungs(QS)-Systeme, ISO 9000, GLP, GMP, gesetzliche Grundlagen, z.B. Arzneimittelgesetz Einführung in die Analytische Qualitätssicherung Methodenvalidierung, Reproduzierbarkeit, Robustheit, Präzision, Richtigkeit, Verfahrenskenngrößen, Nachweis-, Erfassungs- und Bestimmungsgrenze, Kalibrierfunktion, statistische Tests, Messunsicherheit, Qualitätsregelkarten, Ringversuche, Dokumentation Biologische Sicherheit Einführung in maßgebliche Gesetze und Regelungen (Laborrichtlinie, Biostoffverordnung, Gefahrstoffverordnung, Gentechnikrecht) Organisation von Sicherheit und Gesundheitsschutz im Labor, Haftung und Verantwortung, Gefährdungsbeurteilung (Biosafety/Biosecurity)

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Sicherheitsaspekte und Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten im Labor (z.B. GLP, Unterweisung der Beschäftigten, Betriebsanweisung, Bau und Ausrüstung) Tierschutzrechtliche Aspekte: - Präzision und Validität tierexperimenteller Daten - Tierschutzgesetz (inkl. Beantragung/ Anzeige von Forschungsprojekten) - Ersatz- und Ergänzungsmethoden


Benotetes Referat und Abstract

Literatur Hochheimer, N.: Das kleine QM-Lexikon, Begriffe des Qualitätsmanagement aus GLP, GCP, GMP und EN ISO 9000. Wiley VCH Weinheim Funk, W.; Dammann, V.; Donnevert, G.: Qualitätssicherung in der Analytischen Chemie: Anwendungen in der Umwelt-, Lebensmittel-, Werkstoffanalytik, Biotechnologie und Medizintechnik. Wiley-VCH, Weinheim Tierschutzgesetz Biostoffverordnung

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Modulname

Anleitung zum Wissenschaftlichen Arbeiten und Literaturrecherche / Bio23


5 SWS Seminar

SWS Praktikum

0

ECTS cp

12

Arbeitsaufwand


Semester

8. Semester, SS


Volkmar

Vorschlag Dozent/in

Dozenten des Studiengangs Biosciences

Voraussetzungen

Siehe Bio24

Lernziele/ Kompetenzen

Die Studierenden kennen Grundzüge wissenschaftlicher Methodik und erlernen die fachgerechte Planung wissenschaftlicher Arbeit. Sie können Experimente selbständig planen, vorbereiten und durchführen. Sie können die Ergebnisse nach wissenschaftlichen Maßstäben dokumentieren, auswerten und abstrahieren. Sie kennen die Zuverlässigkeitsbetrachtung und die Fehlerrechnung und wenden sie an. Die Studierenden sind in der Lage, selbständig für eine wissenschaftliche Forschungsaufgabe oder einen technischen Entwicklungsauftrag die relevante wissenschaftliche Literatur sowie Patentanmeldungen zu finden, zu priorisieren und zu beurteilen. Sie können diese Erkenntnisse für die Planung und Durchführung eigener wissenschaftlicher Arbeit umsetzen. Sie erlernen die Ausarbeitung und Gestaltung von wissenschaftlichen Arbeiten und Vorträgen (ggf. Veröffentlichungen) größeren Umfangs zu komplexeren, forschungs- bzw. praxisnahen Themen. Sie lernen außerdem, ihr Wissen und ihre Fähigkeiten auf ein wissenschaftliches Problem anzuwenden sowie Hypothesenaufbau, experimentelle und/oder analytische Überprüfung und ihre eigenen Lernstrategien zu hinterfragen und zu optimieren. Sie beziehen dabei alle möglichen Aspekte zur Sicherheit, gesellschaftlichen Verantwortung, zivilgesellschaftlichem Engagement, Nachhaltigkeit und Vertreten einer Aufgabe mit ein. Die Studierenden können Umfang, Qualität und Bedeutung der eigenen wissenschaftlich-technischen Arbeit und Ergebnisse im Verhältnis zum publizierten Stand der Wissenschaft und Technik bewerten.

Inhalte

Aufbau wissenschaftlicher Texte Konventionen wissenschaftlicher Texte Vorgehensweise beim Schreiben wissenschaftlicher Texte Durchführung von komplexen Recherchen, Sichtung und Bewertung der offenen und Patentliteratur zu einem selbst gewählten Schwerpunkt-Thema, Ableitung von relevanten, weiterführenden, wissenschaftlichen Aufgaben auf diesem Themengebiet sowie Berücksichtigung von gesellschaftlich relevanten Fragen


Referat

Literatur Ebel, H.F.; Bliefert, C.: Bachelor-, Master- und Doktorarbeit - Anleitungen für den naturwissenschaftlich-technischen Nachwuchs. WILEY-VCH, Weinheim Ebel, H. F.; Bliefert, C. und Russey, W. E.: The Art of Scientific Writing - Form Student Reports to Professional Publications in Chemistry and Related Areas. WILEY-VCH, Weinheim

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Modulname

Kolloquium zur Bachelor-Arbeit / Bio24


Individueller Dialog in Einzelbetreuung mit dem Erstgutachter der Hochschule (Telefon, e-mail, persönlich)

SWS Praktikum

0

ECTS cp

4

Arbeitsaufwand

Angeleitetes Eigenstudium: 120 Std.

Semester

8. Semester, SS


Volkmar

Vorschlag Dozent/in


Voraussetzungen

Siehe Bio25


Die Studierenden entwickeln ein vertieftes Verständnis für das wissen-schaftliche Umfeld ihrer Bachelorarbeit. Sie erwerben weiterführende IT- und Medienkompetenz (Grundlagen werden in Bio17 gelegt) und erweitern ihre Kommunikationsfähigkeit durch Nutzung der hochschulinternen Strukturen des Blended Learning. Die Studierenden erwerben Forschungskompetenz und die Fähigkeit, naturwissenschaftliche Themen verständlich darzustellen. Sie können sich mit anderen über Forschungsprojekte austauschen und darüber kommunizieren.

Inhalte

Im Rahmen von z.T. online-gestützten Kurzvorträgen sollen die wesentlichen Teilergebnisse oder Ergebnisse der Bachelorarbeiten vorgestellt und diskutiert werden.


Präsentation inklusive Fachdiskussion mit Gutachtern und Dozenten der Hochschule

Literatur Ebel, H. F.; Bliefert, C.: Vortragen in Naturwissenschaft, Technik und Medizin, 3., durchgehend aktualisierte Auflage. WILEY-VCH Verlag, Weinheim. 2005.

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Modulname

Bachelor-Arbeit (Inkl. Disputation) / Bio25


-

SWS Praktikum

17 SWS Praktikum/Seminar

ECTS cp

14 (Bachelor-Arbeit 12, Diputation 2)

Arbeitsaufwand


Semester

8. Semester, SS


Volkmar

Vorschlag Dozent/in


Voraussetzungen Die Zulassung zur Bachelorarbeit setzt voraus, dass alle Praktika erfolgreich abgeschlossen sind, alle Module des sechsten Semesters abgeschlossen und höchstens ein Modul des siebten Semesters noch nicht abgeschlossen wurden.


Die Studierenden erwerben die Fähigkeiten zur Erarbeitung einer eigenständigen, naturwissenschaftlichen Fragestellung und zur Erarbeitung eines Projektplans zur Durchführung einer wissenschaftlichen Studie. Die Studierenden sind in der Lage, sich mündlich und schriftlich präzise auszudrücken und die Bachelor-Arbeit nach wissenschaftlichen Standards zu verfassen. Sie sind in der Lage, ein publikationsfähiges Manuskript in englischer Sprache zu erstellen und ihre Ergebnisse im Rahmen einer wissenschaftlichen Veranstaltung zu präsentieren. Die Studierenden können Management- und Sozialstruktur ihres Umfelds analysieren und ihr eigenes Handeln darin sinnvoll positionieren. Sie erkennen, wo sie Unterstutzung brauchen und wissen diese einzufordern und zu nutzen. Die Studierenden beherrschen Methoden des Selbst- und Zeitmanagements und können verschiedene Lern- und Arbeitsstrategien effektiv anwenden.

Inhalte

Vorstellung und Begleitung der Bachelor-Arbeit (diverse Themen)


Anfertigung und fristgerechte Abgabe der Bachelor-Arbeit, Disputation, Umfang ca. 20 Min.

Literatur Ebel, H. F.; Bliefert, C.: Bachelor-, Master- und Doktorarbeit - Anleitungen für den naturwissenschaftlich-technischen Nachwuchs. WILEY-VCH, Weinheim H.F. Ebel, C. Bliefert und W. E. Russey: The Art of Scientific Writing - Form Student Reports to Professional Publications in Chemistry and Related Areas. WILEY-VCH, Weinheim