Hauptstudium Diplom Biologie - bio.tu-darmstadt.de · Forschungspraktikum in einer der belegten Säulen (15 SWS=6 Wochen) Diplomprüfungen (jeweils 45 min) in den 3 Hauptstudiumssäulen

30. Juni 2009 | Fachbereich nn | Institut nn | Prof. nn | 1

Hauptstudium Diplom Biologie

30. Juni 2009 | Fachbereich 10 | Institut für Botanik | Prof. Heribert Warzecha | 2

30. Juni 2009 | Fachbereich nn | Institut nn | Prof. nn | 3

Erfolgreiches Belegen von3 Hauptstudiumssäulenjeweils bestehend aus:8 SWS Vorlesung (Pflicht und Wahlpflicht)2 SWS Seminar6 SWS Pflichtpraktikum (=2 Wochen)9 SWS Wahlpflicht-Praktikum (=3 Wochen)alternativ: 1 nicht-biologisches Nebenfach (z.B. BWL, Psychologie, Chemie……)

Hauptstudium umfasst 4 Semester

Forschungspraktikum in einer der belegten Säulen (15 SWS=6 Wochen)

Diplomprüfungen (jeweils 45 min) in den 3 Hauptstudiumssäulen

Diplomarbeit (8 Monate)


Zeitplan (grobe Richtwerte)


13.30 – 13.45 Allgemeine Einführung

13.45 Uhr Spezielle Botanik

14.00 Uhr Tierphysiologie

14.15 Uhr Ökologie

14.30 Uhr Pflanzenphysiologie

14.45 Uhr Bioinformatik

15:00 Uhr Biochemie

15.15 Uhr D-Workshop

15.30 Uhr Zell- und Entwicklungsbiologie

15.45 Uhr Mikrobiologie

16.00 Uhr Genetik

30. Juni 2009 | Fachbereich 10 | Institut Botanik | AG Thiel / Brigitte Hertel | 6

Spezielle Botanik

Koordinator: Prof. Gerhard Thiel


Spezielle Botanik

Inhalt:

- Vergleichende Anatomie, Cytologie und Morphologie im Pflanzenreich

mit Übergängen zur Ökologie und Taxonomie

- Interaktion von Pflanzen mit anderen Organismen

- Phytopathologie


Forschung – AG Bertl

Hefe als Expressionssystemzur funktionalen Analyse vonMembrantransportproteinen aus Pflanzen

BiophysikalischeCharakterisierung derTransportsysteme in Hefe


Forschung – AG Kaldenhoff

Interaktion von Pflanzen mit Parasiten, die selbst Pflanzen sind und zu den Schlingpflanzen gehören (Cuscutaceae).


Forschung – AG Schwabe-Kratochwil

Forschungsschwerpunkt: Vegetationsdynamik in Raum und Zeit- Abhängigkeit der Vegetation von Umweltfaktoren wie

der Nährstoffversorgung - Wechselbeziehungen zwischen Organismen

(z.B. zwischen Pflanzen und Weidetieren)Modelle für diese feld- und laborökologischen Untersuchungen sind zur Zeit vor allem Ökosysteme auf Flugsanden und Riedflächen in der Nähe von Darmstadt.


Forschung – AG Thiel

AlgenvirenRolle von Kaliumkanälen während der Virusreplikation


Forschung – AG Warzecha

Herstellung von transgenen Pflanzen zwecks Impfstoffproduktion

Tabak als Impfstoff-Produzent, z.B. gegen Borreliose


Forschung –Biologische Bundesanstalt (BBA)

Adultes Weibchen der Raubmilbe Typhlodromus pyri. Dieser Prädator ist der wichtigste Antagonist der Spinnmilben im Obst- und Weinbau

Lagererzwespe Lariophagus distinguendus(1,5 mm lang) beim Anbohren eines Getreidekorns mit Innenbefall durch eine Kornkäferlarve.

Institut für biologischen PflanzenschutzErforschung und Entwicklung umweltfreundlicher Pflanzenschutzmaßnahmen auf der Basis natürlicher Gegenspieler von Schädlingen und Krankheiten inder Land- und Forstwirtschaft


Angebote – Hauptstudium


• Ökologie der Lebensräume und Biome I und II (WS)je V2 Schwabe-Kratochwil

• Systematik höherer Pflanzen (WS)V1 Schneckenburger

• Pflanzlicher Sekundärmetabolismus (WS)V2 Warzecha

• Diversität, Biologie und Evolution der Blüten (SS)V1 Schneckenburger

• BBA: Biologischer und integrierter Pflanzenschutz (SS)V1 BBA

• Algen und Anatomie niederer Pflanzen (SS)V1 Thiel

• (Ökophysiologie der Pflanzen in den Tropen)V2-3 Lüttge (nach Absprache)

Änderungen vorbehalten

Vorlesungen


Übungen

Systematik höherer Pflanzen (WS)Ü1 Schneckenburger

Diversität, Biologie und Evolution der Blüten (SS)Ü1 Schneckenburger

Bestimmung und Standortökologie von Moosen und FlechtenÜ2 Schwabe-Kratochwil



Algenviren 1 SWS Thiel

Phytomedizinisches Seminar (SS) 2 SWS BBA

Nutzpflanzen (WS)2 SWS Hesch


Seminare


Praktika (im Sommersemester)

Pflichtpraktika 6 SWS

Wahlpflichtpraktika 9 SWS

Forschungspraktika 15 SWSnach Absprache


Pflichtpraktikum (2 Wochen – 6 SWS)

Algen und Anatomie niederer Pflanzen

Elektronenmikroskopische Aufnahmevon einer mit PBCV-1 infizierten Chlorella-Zelle

- Formenreichtum und Organisationsformen- Lichtmikroskopie und Elektronenmikroskopie


Wahlpflichtpraktika (9 SWS)

Einführung in die Biologie der Blüten und Früchte6 SWS Schneckenburger

Hefe Gentechnik (Grundlagen zur Arbeit mit der Bäckerhefe, Kultivieren, Transformieren, heterologe Expression)

9 SWS Bertl

Demonstrationen ausgewählter Schaderreger an Pflanzen2 SWS BBA

Samen-Proteine9 SWS Hesch

Vegetationsökologische Feldmethoden3 SWS Schwabe-Kratochwil/Storm

Vegetationsökologie Europas I und II Änderungen vorbehalten

Lehrangebot:Zoo- u. Vegetationsökologie

PD. Dr. U. BroseProf. Dr. Angelika Schwabe-Kratochwil

Ökologie an der TUD

Ökologie i.e.S.: Wissenschaft von den Beziehungen der Organismen untereinander und mit ihrer Umwelt

Im weiteren Sinne wird der gesamte Bereich der Umweltforschung eingeschlossen; wir ziehen dafür den Begriff „Umweltwissenschaften“ vor.

D. h. Ökologie i.e.S. ist eine biologische Disziplin.Umweltwissenschaften: verschiedenste Disziplinenmit umweltrelevanter Forschung

(Angebot TUD: z.B. Zentrum für interdisziplinäreTechnikforschung: ZIT)

• Stoff-Flüsse unter den derzeitigen Umweltnoxen• Frage nach der Schutzfähigkeit von Ökosystemen unter Umweltnoxen und

Global Change• Bedeutung von Ökosystemen als Monitoren z.B. für Klimaänderunge (z.B.

Global Change)• Bedeutung von Ökosystemen als Wasserspeicher und im Erosionsschutz

Bei der Bearbeitung der folgenden Problemkomplexe liefert die Ökologie die entscheidenden Beiträge (Auswahl):Ziel: Verständnis der Prozesse und Funktionen

• Wie funktioniert Komplexität? Wildpflanzen, Wildtiere und Mikroorganismen als bedeutende Reservoire für die Biodiversität, für die Welternährung und als Modelle für Stoffwechsel-Prozesse. Welche Bedeutung hat Biodiversität?

Gibt es Redundanzen? Gibt es funktionell besonders wichtige Arten/ Artengruppen und keystone species

(z.B. für die Sicherung von Nahrungsnetzen, “NetworkStability“, Voraussagen)?

• Ökologisch und ökonomisch optimierte Strategien für Naturschutzflächen, Sicherung dynamischer Prozesse

• Ökologisch und ökonomisch optimierte „Wiederherstellbarkeit“ (Restitution) von Lebensräumen: “Restoration Ecology“

• Nachhaltige Bewirtschaftung, Nutzung von Ökosystemen. Beispiel: Agrarökosysteme (z.B. Beitrag der biologischen Landwirtschaft)

Beispiel: Struktur, Dynamik und Stabilität

komplexer Nahrungsnetze

Räuber-Beute Interaktionen:• Labormessungen von Energieflüssen in Abhängigkeit von Körpermassen und Temperatur

• Labormessungen von Respirationsraten

Nahrungsnetze:• Struktur („wer frißt wen“) von Nahrungsnetzen• Zusammenhang von Komplexität und Diversität• Verteilung von Körpermassen in Nahrungsnetzen

Theoretische Simulationsrechnungen:• Stabilität vonNahrungsnetzen

• Konsequenzen von Artensterben

• Konsequenzen der Erderwärmung (“Global Change“-Forschung)

Struktur, Dynamik und Stabilität komplexer Nahrungsnetze

1936 2002

Strategien für Vernetzung nach Habitat-Fragmentation

Grazing*Year (SAS Proc Mixed)Cover Calamagrostis p = 0.0001Total no. of spec. p < 0.0001 No. of target species p = 0.0001No. of ruderal species p = 0.0102

grazing

*

*

*

Beispiel „Restoration Ecology“

Error: SE; * sign. t-test p < 0.05Error: SE

target vs. ruderal

*

* *

total

full line: grazeddashed: ungrazed

Sukzession versus „restorative grazing“

beweidet unbeweidet beweidet unbeweidet

Zusammenarbeit mit Geodäsie TUD

Ökologie im Hauptstudium• Vorlesungen mit Schwerpunkt Zooökologie und

Vegetationsökologie• Reiches Angebot an Praktika, Exkursionspraktika• Eines von drei Schwerpunktfächern, günstige weitere

Kombinationsfächer z.B.Spezielle Botanik, Pflanzenphysiologie, Tierphysiologie, Mikrobiologie, Genetik u.a.

Nicht-Biologische Fächer:Geo- und Materialwissenschaften, Umweltwissenschaften,Informatik, Chemie u.a.

Pflichtpraktikum z.B. im TU-Gelände Euler-Flugplatz, Griesheim

Wahlpraktika: z. B. Vegetationsökologische Freiland- und Labormethoden, Restoration Ecology

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Praktikum alpine Stufe,Global Change (auch für„Spezielle Botanik“anrechenbar)

Pflichtpraktikum zooökologischer Teil –Bodenfauna von Buchenwäldern

Wahlpraktika z.B. Populationsökologie

Geländepraktika z.B. Pyrenäen, Giglio

Kooperation – Julius Kühn-Institut

Adultes Weibchen der Raubmilbe Typhlodromus pyri. Dieser Prädator ist der wichtigste Antagonist der Spinnmilben im Obst- und Weinbau

Lagererzwespe Lariophagus distinguendus(1,5 mm lang) beim Anbohren eines Getreidekorns mit Innenbefall durch eine Kornkäferlarve.

Institut für biologischen PflanzenschutzErforschung und Entwicklung umweltfreundlicher Pflanzenschutzmaßnahmen auf der Basis natürlicher Gegenspieler von Schädlingen und Krankheiten inder Land- und Forstwirtschaft

Berufsbild für ÖkologenUniversitäten und Forschungsinstitutionen Behörden, biologische Verbände, UmweltorganisationenSelbständige Tätigkeit verantwortlich im Bereich Laboranalytik, Biotests, Umwelt-verträglichkeitsforschung, Gutachten, angewandte ForschungTätigkeit in der Umwelt-EntwicklungshilfeDiverse Forschungsprojekte im Umweltbereich im Ausland

Tierphysiologie

Tierphysiologie

To label a phenomenon is not to reveal its nature.Sir Henry Dale

Gewebe

GewebeLunge/Kieme(Haut)

Herz

Herz

Invertebrat

Vertebrat

Lunge/Kieme(Haut)

PhysikChemie

Anatomie

Physiologie

BiochemieZellbiologie

Ökologie

Beteiligte Dozenten:

PD Dr. Bodo Laube, Zelluläre Neurophysiologie

Prof. Dr. Ralf Galuske, Systemische Neurophysiologie

Dr. Christoph Beckers, Vergleichende Tierphysiologie

Dr. Gordon Pipa, Theoretische NeurobiologieMPI für Hirnforschung, Frankfurt/M

PD Dr. Matthias Munk, Systemische NeurophysiologieMPI biologische Kybernetik, Tübingen

Neurophysiologie

Stoffwechselphysiologie

VorlesungenWintersemesterNeurobiologie I (1 SWS, Laube, Pipa, Munk)Stoffwechselphysiologie I (2 SWS, Beckers, Galuske)Biophysik von Zellen und Zellverbänden(Ringvorlesung)Neuropharmakologie (1 SWS, Wienrich)

SommersemesterNeurobiologie II (2 SWS, Laube, Pipa, Munk)Stoffwechselphysiologie II (1 SWS, Beckers, Galuske)Drug Discovery (1 SWS, Wienrich, Lutzenburg)Humanbiologie (2 SWS, Layer, Galuske)

begleitende Seminare:- Synaptische Plastizität / Lernen (WS, Laube, Galuske)- Ökophysiologie und Adaptation (SS, Beckers, Galuske)

Pflichtpraktikum(2-wöchig im Sommersemster)

Physiologie von Nervenzellen IPhysiologie von Nervenzellen IIPhysiologie des MuskelsPsychophysik/WahrnehmnungHistologie des Nervensystems

• Physiologie des Verdauung• Physiologie des Herzens• Atemmechanik und Regulation• Sauerstofftransport• Transportprozesse an Membranen

Eingangsklausur

Wahlpraktika(3-wöchig im Sommersemster)

TU Darmstadt und MPI für Hirnforschung in Frankfurt

Neurophysiologische und optische Ableitungen an Wirbeltieren in vivo

Intrazelluläre Ableitungen in vitroEEG und funktionelle Kernspintomographie beim Menschen

Funktionelle Neuroanatomie und Histologie

Arbeitsgruppe Galuske

Forschungsgebiet:Neurophysiologische und anatomische Untersuchungenim visuellen System von Säugetieren

Methoden:Elektrophysiologische Ableitungen im ZNSOptische Messungen zur Darstellung neuronalerAktivität

Neuroanatomische Darstellungsmethoden zurUntersuchung neuronaler Verbindungen

Immun- und enzymhistochemische Methodenzur Charakterisierung von Neuronen undNeuronenverbänden

Dynamik und Plastizität von Repräsentationen in der Grosshirnrinde von Wirbeltieren

Anatomische Organisation von Verbindungen inder Grosshrinrinde des Menschen-Tract-Tracing Techniken-Kernspintomographische Techniken

30. Juni 2009 | Fachbereich 10 | Institut Botanik | 50

Ökologie

Koordinatoren: Prof. Angelika Schwabe-KratochwilProf. Uli Brose


Pflanzenphysiologie

Koordinator: Prof. Ralf Kaldenhoff


WarzechaPflanzen-Biotechnologie

Nutzung von Pflanzen zur Produktion rekombinanter Proteine

• Proteintherapeutika• Impfstoffe

Fragestellungen

Posttranslationale Modifikation/Prozessierung in Pflanzen• Glycosylierung• Lipidierung• Protein‐Lokalisation

Transkription/Translationsraten

Hier:

• Plastiden• viral/transient

Pflanzenphysiologie

SeminarFreitags 12:00 bis 13:30Verteilung der Seminarthemen am Semesterbeginn

Pflichtpraktikumim SS 2 Wochen ganztagsOrganisation Frau Dr. Fischer-Schliebs

Wahlpflichtim SS 3 Wochen ganztagsnach Vorankündigung

Untersuchungen zur Biosynthese pflanzlicher Sekundärmetabolite

• Identifizierung beteiligter Enzyme/Gene• Modifikation der Biosynthesewege• Erzeugung neuer Metaboliten

Pflanzliche Zellkultur

Warzecha

Metabolic Engineering ‐ Pflanzlicher Sekundärmetabolismus

?

Thiel

Wie ist der Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion in einfachem K+Kanal

Exo- endocytose von K+ Kanal in Schliesszellen

Thiel

KaldenhoffAngewandte Pflanzenwissenschaften

Grundlagen

Struktur - Funktion

Anwendung

Pflanzen-Biotechnologie - Landwirtschaft

AquaporineProteine ausparasitischer Beziehung

Optimierung von Pflanzen /Anzuchtbedingungen

Bekämpfung parasitischerPflanzen

weitere Praktikumsmöglichkeiten nach Rücksprache

30. Juni 2009 | Fachbereich Biololgie | Institut für Mikrobiologie & Genetik | Prof. Dr. K. Hamacher | 59

Die Säule„Bioinformatik & Computational Biology“

vorgestellt von Kay Hamacher


Rules of the game

Pflichtveranstaltungen (*) + Wahlpflichtveranstaltungen

Eine Veranstaltung kann nicht in zwei Säulen gleichzeitig eingebracht werden!

Seminar: ein Vortrag und aktive Mitarbeit bei den anderen Vorträgen,aktuelle Paper -> forschungsrelevant

Praktikum: Arbeit vor Ort (CBL) und Hausaufgaben!

Übungen = Hausaufgaben + Quize

Etwas anderer Zeitplan, daher gut kombinierbar

Kombinationen mit mir absprechen!


„Kanon“ an VeranstaltungenGrundstudium (SoSe) Hauptstudium

WiSe SoSe

BiologischesSeminar II

„Bioinformatik“,„Evolutionsbiologie“ o.ä.

Vorlesung„Quantitative Molekular-biologie“ (3 SWS + 1Ü)

Seminarder AG zu Comp. Biol.

(1 SWS)

InterdisziplinäresSeminar

(1-2 SWS)

Praktikum„Computational

Biology“ (2 SWS + Ü)

Block-Praktikum„Angewandte Bio-informatik“ (4SWS)

* *

**



WiSe SoSe

Vorlesung„Quantitative Molekular-biologie“ (3SWS + 1Ü)


(1-2 SWS)


Biology“ (2SWS + Ü)8-9SWS

*

* *

*BiologischesSeminar II

„Bioinformatik“,„Evolutionsbiologie“ o.ä. Seminar

der AG zu Comp. Biol.(1 SWS)

*



WiSe SoSe

Veranstaltungen anderer Fachbereiche oder Biologie(sinnvolle Kombinationen) => 16-17 SWS

Vorlesung„Quantitative Molekular-biologie“ (3SWS + 1Ü)


(1-2 SWS)


Biology“ (2SWS + Ü)8-9SWS

*

* *

*BiologischesSeminar II

„Bioinformatik“,„Evolutionsbiologie“ o.ä. Seminar

der AG zu Comp. Biol.(1 SWS)

*


Potentielle Veranstaltungenaus anderen FBs

Veranstaltungen anderer Fachbereiche(sinnvolle Kombinationen)

Informatik

Grundlagen der Informatik I-III(4V, 2Ü, 2P)

Einführung in Computational Engineering

(3V)

Mathematik

Analysis I-III

Linear Algebra I-III

Numerik für Ingenieure und Physiker

Einführung in die Stochastik

Chemie

Theoretical Chemistry(2V, 1Ü)

Proteintechnologie (2V)

PhysikKomplexe dynamische Systeme (2V, 1Ü)


... und dann .... F-Praktikum & Dipl-ArbeitBeispielsweise anhand aktueller Themen- Molekulare Evolution / Virologie anhand HIV1-Protease / reverse transcriptase

- Bakterielles Ribosome

- Methodenentwicklung Biophysik, Multi-Scale-Simulation

- trnL-Intron und generelle Evolution von Angiosperms/Gymnosperms

- Ionen-Kanäle (mit G. Thiel)

- Molecular Modelling & Gas Vesikel (mit F. Pfeifer)

- Biochemische Netzwerke (mit B. Drossel, FB Physik)

- Massiv-Parallele Bioinformatik (mit M. Goesele, D. Fellner, FB Informatik)

- ... and more to come ... that‘s up to you


D-workshop


Zell-, Strahlen- & Entwicklungsbiologie

Koordinator: Prof. Paul Layer

Anforderungen allgemein:Zugelassen nur, wer Vordiplom bestanden hat.Vorlesungen:Pflichtvorlesung Zellbiologie 2 SWS (Cardoso)Pflichtvorlesung Strahlenbiologie 2 SWS (Löbrich)Pflichtvorlesung Entwicklungsbiologie bzw. Neuro-EB 2 SWS (Layer)- je mit Klausur.Zusätzlich 2 SWS Wahlpflicht-VorlesungenSeminare:Seminar begleitend aus einem der 3 Gebiete, 2 SWS.Praktika:6 SWS Pflichtpraktikum9 SWS Wahlpflichtpraktika15 SWS F-Praktikum.



Mikrobiologie

Koordinator: Prof. Felicitas Pfeifer


Genetik

Koordinator: Prof. Ulrich Göringer


Biochemie

Koordinator: Prof. Friedel/Prof. Kolmar

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