Sektion Biologie

bcmb100 Grundlagen der Biochemie

Modulnummer: bcmb100
Modulname: Grundlagen der Biochemie
Studiengang- und abschnitt: Bachelor of Science
Häufigkeit des Angebots (Semester): jährlich im Wintersemester
Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Axel Scheidig
Studienberatung zum Modul: Prof. Dr. Axel Scheidig
Lehrveranstaltungen und Dozenten/Innen: V: Grundlagen der Biochemie, Prof. Dr. Axel Scheidig, N.N.
Üb: Grundlagen der Biochemie, Prof. Dr. Axel Scheidig, N.N.
Voraussetzungen / Vorkenntnisse Grundlagen der Allgemeinen und Organischen Chemie, Grundlagen der Biologie
Sprache: Deutsch
Plätze: 120
Lehrform (V, S, P, Ü);ECTS-Punkte Vorlesung: (3 SWS), P: 34h, V+N: 90h
Übungen: (1 SWS) P: 11,25h, V+N: 45h;
Workload = 180,25h
ECTS-Leistungspunkte: 6 LP
Art der Prüfungsleistungen: Schriftliche Klausur (100%)
Ausweis Bei Anmeldung zur Prüfung
Inhalt: 
  • Grundlagen der Biochemie:  H2O, Kohlenwasserstoffe, funktionelle Gruppen, Molekülstrukturen, Gleichgewichte, Säure-Basen, Katalyse (Grundzüge), Energiestoffwechsel (Grundzüge): Energiesubstrate und –Speicher; Energieliefernde Stoffwechselwege; Stoffwechsellagen;
  • Grundlegender Aufbau der Zelle: Biomembranen, Stoff- und Vesikeltransport innerhalb der Zelle, Proteintransport;
  • Stoffklasse Kohlenhydrate: Einfacher Zucker: Nomenklatur, Konfiguration, Konformation; Polysacharide: glykosidische Bindung, Di-, Oligosaccharide, Glykoproteine, Proteoglykane;
  • Stoffklasse Lipide: Fettsäuren, Triacylglyceride, Sphingolipide, Phospholipide, Sterole, Membran­zusammensetzung, Lipoproteine;
  • Biomembranen: Phospholipiddoppelschicht, Fluidität, Asymmetrie; .Stoffklasse Proteine: Einteilung, Nomenklatur, Konformation, Peptide, Proteinfaltung, posttranslationale Modifizierung, Funktion;
  • Stoffklasse Nukleinsäuren: Genetische Information, Aufbau und Bausteine der Nukleinsäuren, Primär- und Sekundärstrukturen;
  • Molekularbiologie: DNA-Techniken, Klonierung von DNA, gerichtete Veränderungen von DNA, Polymerasekettenreaktion (PCR), Sequenzierung von DNA, rekombinante Proteine;
  • Enzyme: Nomenklatur der Enzyme, chemische Gleichgewichte und Energetik, Aktivierungsenergie, Fließgleichgewichte und stationäre Zustände, Enzym-Mechanismen, Kinetik und Regulation, Michaelis-Menten Theorie, Arten der Hemmung, Allosterie;
  • Coenzyme und Vitamine: Bau und Einteilung, prosthetische Gruppen, Redoxpotentiale, Coenzyme der Oxidoreduktasen, Flavoproteine, Eisen-Schwefel-Proteine, Cytochrome, gruppenübertragende Coenzyme;
  • Grundlagen des Intermediärstoffwechsels: Glykolyse, Glyconeogenese, Pentosephosphatweg, Gärung Citratcyclus, oxidative Phosphorylierung;
  • Atmungskette: Komponenten, Energetik und Prinzip, Phosphorylierung, Topologie, ATP-Synthase;
  • Stoffwechsel der Lipide: Lipid-Synthetase, β-Oxidation, Ketogenese, komplexe Lipide;
  • Stoffwechsel der Proteine und Aminosäuren: Abbau von Aminosäuren, Biosynthese von Aminosäuren, Stoffwechselprodukte der Aminosäuren;
  • Transmembranärer Transport: Katalysierter-, nicht katalysierter-, aktiver-, passiver Transport. 
Lernziele,vermittelte Kompetenzen: Die Studierenden haben einen Überblick über die Entstehung und molekulare Komposition der wichtigsten zellulären Makromoleküle und Stoffklassen sowie ihrer Verbindungen im biologischen Kontext. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf einem chemischen Grundverständnis des molekularen Aufbaus von Biomolekülen.Die Teilnehmer haben Grundkenntnisse über chemische Strukturen, Funktionen und Reaktionsverhalten von Biomolekülen.Die Teilnehmer haben ein Grundverständnis von biochemischen Reaktionen. Sie haben die wichtigsten Stoffwechselvorgänge und ihre Regulation erlernt. Die Teilnehmer haben einen Überblick über die Wege und Vernetzung des zellulären Grundstoffwechsels sowie ein Verständnis für deren thermodynamische Verknüpfung erworben. Sie können die Konsequenzen von fehlerhaften Vorgängen bei Stoffwechselprozessen einschätzen.
Medienformen: Tafelanschrift, Folienprojektion, PowerPoint-Präsentation, Moleküldarstellung mit Hilfe von PyMOL und Recherche in Internet-Datenbanken.
Studienhilfsmittel / Literatur: Biochemie Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer, Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 6 (2007)
Biochemie. Eine Einführung für Mediziner und Naturwissenschaftler. Müller-Esterl, Ulrich Brandt, Oliver Anderka, Stefan Kieß; Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 1 (10. Juli 2004)
Lehrbuch der Biochemie. Donald Voet, Judith G. Voet, Charlotte W. Pratt, Annette G. Beck-Sickinger, Ulrich Hahn; Wiley-VCH; Auflage: 1 (2002)
Fundamentals of Biochemistry. Donald Voet, Judith G. Voet, Charlotte W. Pratt; Wiley & Sons; Auflage: 2 (2006)
Biochemistry. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer Palgrave Macmillan (2006)
Biochemie und Pathobiochemie. Georg Löffler, Petro E. Petrides, P. C. Heinrich. Springer, Berlin; Auflage: 8 (2006)
Kommentar: Aufgrund geringerer Kenntnisse in Mechanismen der organischen Chemie bedarf dieses Modul für Biologen eines erhöhten Vor- und Nachbearbeitungsaufwandes im Vergleich zu Studierenden der Fächer Chemie und Biochemie.