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Modul 20-GBSB-MM-IV Stoffwechselkompetenz der Eukaryotenzelle

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Sommersemester

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

Die Studierenden sind mit den Mechanismen der metabolischen Regulation und der Stoffwechselvielfalt biologischer Systeme vertraut; diese reichen von klassischen und einfachen feed-back- und feed-forward-Mechanismen bis hin zur Kontrolle in metabolischen Netzwerken und globalen Kontrollmechanismen auf genetischer Ebene. Sie besitzen theoretische und praktische Kenntnisse der modernen Analytik zur sensitiven Metabolitquantifizierung und -identifizierung bis hin zur Metabolomanalyse, wie sie als eine horizontale Ebene in systembiologischen Ansätzen benötigt wird. Weiterhin sind sie in der Lage, ausgewählte Themenbereiche an Hand aktueller Literatur zu vertiefen, in einem Vortrag zu präsentieren und in der Diskussion zu vertreten.

Lehrinhalte

Die Erschließung der genetischen Information kompletter Genome ermöglicht auf der Basis der klassifizierten Gene vorläufige Aussagen zur Struktur und Komplexität des zellulären Stoffwechsels. Beispielsweise ist den Genkategorien "Metabolismus, Energie, Transport und Synthesen" typischerweise ungefähr die Hälfte der klassifizierbaren Genprodukte zuzurechnen. Die tatsächliche Stoffwechselkompetenz der einzelnen Zelle wird durch kurz- und langfristig wirkende Regulationsmechanismen (vgl. Modul VI) eingestellt. Das Modul führt theoretisch und praktisch in die Molekularbiologie und Biochemie von Stoffwechselprozessen ein: Aufbauend auf biochemischen Grundkenntnissen werden Regulationsprinzipien an Hand einfacher und komplexer Regelkreise herausgearbeitet. Dies beinhaltet die Beschreibung ausgewählter Stoffwechselwege mit den regulatorischen "protein targets", deren Regulation beispielsweise durch metabolische Kontrolle, reversible Phosphorylierung, 14-3-3-Proteine und Thiol-Disulfid-Übergänge gesteuert wird. Zusätzlich werden involvierte Sensormechanismen der Zelle, die den zellulären Redox-, Energie-, Metabolit- und Zuckerstatus messen und als Stellgrößen wirken, vermittelt. Auf dem Weg zum systembiologischen Verständnis werden umfangreiche Metabolitanalysen vor allem mittels Massenspektrometrie durchgeführt. Hierbei sind in eukaryotischen Mehrzellern gewebe-, zell- und kompartimentspezifische Differenzierungen vorzunehmen. Entwicklungszustand und Umweltfaktoren modifizieren den Metabolitstatus. Diese Metabolitdaten werden dann im nächsten Schritt mit den Datensätzen der Genaktivität, der Proteinmenge und -aktivität verknüpft.

Empfohlene Vorkenntnisse

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

Durch eine Präsentation oder ein Protokoll wird die Fähigkeit überprüft, den Ablauf der durchgeführten Versuche zu dokumentieren, die gewonnenen Daten darzustellen und die Ergebnisse zu interpretieren.
In der Klausur oder der mündlichen Prüfung wird demgegenüber die Fähigkeit zur Verallgemeinerung und Einordnung in das Zusammenhangswissen geprüft.

Modulstruktur: 1 SL, 1 bPr, 1 uPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
Stoffwechselkompetenz der Eukaryotenzelle Vorlesung mit Übungsanteil SoSe 90h (45 + 45) 3 [SL] [Pr]
Stoffwechselkompetenz der Eukaryotenzelle Praktikum SoSe 210h (75 + 135) 7 [Pr]

Studienleistungen

Veranstaltung Workload LP2
Stoffwechselkompetenz der Eukaryotenzelle (Vorlesung mit Übungsanteil)

Ein Seminarvortrag von in der Regel 10-20 Minuten

siehe oben siehe oben
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Stoffwechselkompetenz der Eukaryotenzelle (Praktikum)

Präsentation:
Die erzielten Ergebnisse werden in einer medialen Form präsentiert (Dauer i.d.R. 10-20 Min.).
Protokoll:
Die erzielten Ergebnisse werden verschriftlicht (Umfang i.d.R. 5-20 Seiten).

Präsentation o. Protokoll unbenotet - -
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Stoffwechselkompetenz der Eukaryotenzelle (Vorlesung mit Übungsanteil)

Klausur (1,5 Stunden) oder mdl. Prüfung (20 Min.). Es kann der Inhalt des gesamten Moduls abgeprüft werden.

Klausur o. mündliche Prüfung 1 - -
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Genome Based Systems Biology / Master of Science [FsB vom 15.04.2013] 2. ein Semes­ter Pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe rechtes Menü).
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.