551-0125-00L  Grundlagen der Biologie I: von Molekülen zur Biochemie der Zellen

SemesterHerbstsemester 2021
DozierendeJ. Vorholt-Zambelli, N. Ban, R. Glockshuber, K. Locher, J. Piel
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheDeutsch


KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Biochemie und Molekularbiologie sowie evolutionäre Prinzipien. Der Schwerpunkt liegt auf Bacteria und Archaea unter Berücksichtigung universeller Konzepte.
LernzielEinführung in die Biochemie und Molekularbiologie sowie evolutionäre Zusammenhänge
InhaltDie Lehrveranstaltung führt in die Biologie als interdisziplinäre Wissenschaft ein. Verbindungen zur Physik und Chemie werden aufgezeigt, da biologische Prozesse innerhalb der Gesetze der Thermodynamik ablaufen und auf Elementen, Molekülen und chemischen Reaktionen basieren. Der Übergang von der Geo- zur Biochemie wird diskutiert und im Zusammenhang mit dem Ursprung des Lebens betrachtet. Evolutionäre Prinzipien werden eingeführt und daraus resultierende Prozesse als Leitfaden verwendet. Es werden vereinheitlichende Konzepte in der Biologie vorgestellt, einschliesslich des Aufbaus und der Funktion zellulärer Makromoleküle und der Art der Kodierung, Dekodierung und Vervielfältigung vererbbarer Information. Zentrale Grundlagen der universellen Energieumwandlung werden ausgehend von Redoxprozessen und mit Schwerpunkt auf Bakterien und Archaeen betrachtet. Schliesslich werden biologische Prozesse in eine ökosystemorientierte Perspektive gestellt.

Der Vorlesung ist in verschiedene Abschnitte gegliedert:
1. Geochemische Perspektiven der Erde und Einführung in die Evolution
2. Bausteine des Lebens
3. Makromoleküle: Proteine
4. Membranen und Transport durch die Plasmamembran
5. Universelle Mechanismen der Replikation, Transkription und Translation
6. Reaktionskinetik, Bindungsgleichgewichte und enzymatische Katalyse
7. Energiestoffwechsel
8. Baustoffwechsel
9. Metabolismus und biogeochemische Kreislauf der Elemente
SkriptDie neu konzipierte Vorlesung wird durch Skripte unterstützt.
LiteraturDie Vorlesung wird durch Skripte unterstützt.
Die Vorlesung enthält Elemente aus den Lehrbüchern "Brock Biology of Microorganisms", Madigan et al. 15th edition, Pearson und "Biochemistry" (Stryer), Berg et al. 9th edition, Macmillan international.