Biophysik der Zelle 1
Physical Biology of the Cell 1
Modul PH2013
Modulversion vom WS 2022/3 (aktuell)
Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.
Ob die Lehrveranstaltungen des Moduls in einem spezifischen Semester angeboten werden, finden Sie im Abschnitt Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise unten.
| verfügbare Modulversionen | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WS 2022/3 | WS 2021/2 | WS 2020/1 | WS 2019/20 | WS 2018/9 | WS 2017/8 | WS 2016/7 | WS 2015/6 | WS 2010/1 |
Basisdaten
PH2013 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.
Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.
- Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik
- Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
- Fokussierungsrichtung Biosensorik im M.Sc. Biomedical Engineering and Medical Physics
- Wahlmodule Naturwissenschaften im Masterstudiengang Matter to Life
- Komplementärer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
- Komplementärer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik
Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 150 h | 30 h | 5 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2013 ist Hendrik Dietz.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
- Life at low Reynolds Numbers: fluid mechanics
- Basics of diffusion
- Gene regulation
- Basic principles of bimolecular reactions
- Conformational kinetics
- Enzyme kinetics
- Polymer elasticity and random walks
- Physics of membranes
Lernergebnisse
Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Student(in) in der Lage:
- Wesentliche dynamische und stationäre Eigenschaften von makromolekularen Zustandsänderungen sowie von bimolekularen Reaktionen, auch in Abhängigkeit von zusätzlichen Einflüssen wie z.B wirkenden Kräften zu erklären.
- Begriffe wie Entropieelastizität, Dissoziationskonstante, Übergangszustand, Übergangsrate zu verstehen.
- Enzymatische Katalyse zu beschreiben
Voraussetzungen
Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine | Links |
|---|---|---|---|---|---|
| VO | 2 | Physical Biology of the Cell 1 – mechanics of biological macro molecules | Dietz, H. |
Di, 16:00–18:00, PH HS3 |
eLearning |
Lern- und Lehrmethoden
In der Vorlesung werden die Inhalte durch Vortrag der theoretischen Grundlagen und deren experimentellen Umsetzungen erläutert und durch anschauliche Beispiele verständlich gemacht. Hoher Wert wird auf die Anregung interaktiver Diskussion mit den Studierenden und unter den Studierenden über das gerade Erlernte gelegt. Die Vorlesungsunterlagen enthalten Originalarbeiten, die den Einstieg in die eigenständige Literaturrecherche fördern sollen. Die Studierenden werden angeleitet die in der Vorlesung erläuterten Themen durch derartige Recherche selbständig zu vertiefen
Medienformen
Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungsbeispiele, ergänzende Literatur, Demonstrationsexperimente
Literatur
- T. Bornschögl, H. Dietz: Biophysik in der Zelle, Springer (2021)
- J. Howard: Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton, Sinauer Associates, (2001)
- P. Nelson: Biological Physics: Energy, Information, Life, W.H. Freeman, (2007)
- R. Philipps: Physical Biology of the Cell, Garland Science, (2013)
- U. Alon: An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits, Taylor & Francis, (2019)
- M. Ptashne: Genes & Signals, CSHL Press, (2002)
- L. Stryer: Biochemistry, W.H. Freeman, (2015)
- B. Alberts: Lehrbuch der Molekularen Zellbiologie, Wiley-VCH, (2012)
- E. Wilson: The future of life, Abacus, (2003)
Modulprüfung
Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen
Es findet eine schriftliche Klausur von 60 Minuten Dauer statt. Darin wird exemplarisch das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.
Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:
- Wie unterscheidet sich Kraft Ausdehnungskurve eines Polymers im worm like chain Model von dem Model eines freely jointed chain?
- Wie können sie die viskoelastischen Eigenschaften von Materialien bestimmen?
- Welche Modelle gibt es für die Zellbewegung?
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende 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 | |||
|---|---|---|---|
| Zeit | Ort | Info | Anmeldung |
| Prüfung zu Biophysik der Zelle 1 | |||
| Fr, 1.3.2024, 11:00 bis 12:30 | 1450 1450 |
bis 15.1.2024 (Abmeldung bis 23.2.2024) | |
| Mo, 25.3.2024, 11:00 bis 12:30 | 1450 1450 |
bis 21.3.2024 | |