Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2019

Biologie Bachelor Information
Basisjahr, 2. Semester
Obligatorische Fächer Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0292-00LMathematik II Information O5 KP3V + 2UE. W. Farkas
KurzbeschreibungMathematik I/II ist eine Einführung in die ein- und mehrdimensionale Analysis
und die Lineare Algebra unter besonderer Betonung von Anwendungen
in den Naturwissenschaften.
LernzielDie Studierenden

+ verstehen Mathematik als Sprache zur Modellbildung und als Werkzeug zur Lösung
angewandter Probleme in den Naturwissenschaften.
+ können Entwicklungsmodelle analysieren, Lösungen qualitativ beschreiben oder
allenfalls explizit berechnen: diskret/kontinuierlich in Zeit, Ebene und Raum.
+ können Beispiele und konkrete arithmetische und geometrische Situationen
der Anwendungen interpretieren und bearbeiten, auch mit Hilfe von
Computeralgebrasystemen.
Inhalt## Komplexe Zahlen ##
- Kartesische und Polar-Darstellung
- Rechnen mit komplexen Zahlen
- Lösungen algebraischer Gleichungen

## Lineare Algebra - Fortsetzung ##
- Komplexe Vektoren und Matrizen
- Weitere Arithmetische Aspekte
- LGS und Gauss-Verfahren

## Lineare DGL 2. Ordnung und Systeme 1. Ordnung ##
- Lösen mit Eigenwerten/-vektoren.
- Qualitative Lösungsverhalten
- Ebene und Räumliche (Lösungs-)Kurven

## Integral- und Differentialrechnung (II) ##
- Hauptsatz der Differential/Integralrechnung
- Uneigentliche Integrale
- Anwendungen
- Gebiets- und Volumenintegral
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- Partielle Funktionen und Ableitungen
- Extrema
- Tangentialebene
- Verallgemeinerte Kettenregel

## Vektoranalysis ##
- Potentialtheorie
- Formel von Green
- Rotation und Divergenz
- Oberflächenintegral, Fluss
- Integralsätze von Gauss und Stokes.

## Potenzreihen ##
- Reihen
- Taylor-Reihe
- Potenzreihen und Anwendungen
SkriptIn Ergänzung zu den Vorlesungskapiteln der Lehrveranstaltungen fassen wir
wichtige Sachverhalte, Formeln und weitere Ausführungen jeweils in einem
Vademecum zusammen.

Dabei gilt:

* Die Skripte ersetzen nicht die Vorlesung und/oder die Übungen!
* Ohne den Besuch der Lehrveranstaltungen verlieren die Ausführungen
ihren Mehrwert.
* Details entwickeln wir in den Vorlesungen und den Übungen, um die hier
bestehenden Lücken zu schliessen.
* Prüfungsrelevant ist, was wir in der Vorlesung und in den Übungen behandeln.
LiteraturSiehe auch Lernmaterial > Literatur

**Th. Wihler**
Mathematik für Naturwissenschaften, 2 Bände:
Einführung in die Analysis, Einführung in die Lineare Algebra;
Haupt-Verlag Bern, UTB.

**H. H. Storrer**
Einführung in die mathematische Behandlung der Naturwissenschaften I; Birkhäuser.
Via ETHZ-Bibliothek:
<Link>

**Ch. Blatter**
Lineare Algebra; VDF
auch als [pdf]<Link>
Voraussetzungen / Besonderes## Voraussetzungen ##
Mathematik I <Link>

## Übungen und Prüfungen ##
+ Die Übungsaufgaben (inkl. Multiple-Choice) sind ein wichtiger Bestandteil
der Lehrveranstaltung.
+ Es wird erwartet, dass Sie mindestens 75 % der wöchentlichen Serien bearbeiten
und zur Korrektur einreichen.
+ Der Prüfungsstoff ist eine Auswahl von Themen aus Vorlesung und Übungen. Für
eine erfolgreiche Prüfung ist die konzentrierte Bearbeitung der Aufgaben
unerlässlich.

## Einschreibung in die Übungen ##
Die Einschreibung in die Übungsgruppen erfolgt online.

## Zugang Übungsserien ##
Erfolgt auch online.
551-0106-00LGrundlagen der Biologie IBO5 KP5GA. Wutz, S. P. Hart, O. Y. Martin, E. B. Truernit, S. Wielgoss, S. C. Zeeman
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Evolution, Diversität, Form und Funktion der Pflanzen und Tiere, Ökologie.
LernzielEinführung in die Gebiete der modernen Biologie und in grundlegende biologischer Konzepte.
InhaltDie Lehrveranstaltung ist in verschiedene Kapitel gegliedert:
1. Mechanismen der Evolution
2. Die Evolutionsgeschichte der biologischen Vielfalt (Bacteria und Archaea, Protisten, Pflanzen, Pilze, Tiere)
3. Form und Funktion der Pflanzen (Wachstum und Entwicklung, Stoffaufnahme und Stoffwechsel, Fortpflanzung und Umweltantworten)
4. Form und Funktion der Tiere (Ernährung, Immunsystem, Hormone, Fortpflanzung, Nervensystem, Verhalten)
5. Ökologie (Populationsökologie, Ökologie der Lebensgemeinschaften, Ökosysteme, Naturschutz und
Renaturierungsökologie)
SkriptKein Skript.
LiteraturDas Lehrbuch "Biology" (Campbell, Reece) (9th Edition) ist die Grundlage der Vorlesung. Der Aufbau der Vorlesung ist in weiten Teilen mit jenem des Lehrbuchs identisch. Es wird den Studierenden empfohlen, das in Englisch geschriebene Lehrbuch zu verwenden.
Voraussetzungen / BesonderesEinzelne Teile des Inhalts des Lehrbuchs müssen im Selbststudium erarbeitet werden.
529-1012-00LOrganische Chemie II (für Biol./ Pharm. Wiss./HST)O5 KP5GC. Thilgen
KurzbeschreibungDer zentrale Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität organischer Moleküle wird anhand der grundlegenden Reaktionstypen der organischen Chemie aufgezeigt. Damit einhergehend wird ein elementares Syntheserepertoire erarbeitet.
LernzielErwerben grundlegender Kenntnisse der organischen Stoff-, Struktur- und Reaktionslehre. Besonderer Wert wird auf das Verständnis der Reaktionsmechanismen und den Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität gelegt. Auf diese Weise wird nach und nach ein elementares Syntheserepertoire für kleine organische Moleküle erarbeitet. Die in der Vorlesung besprochenen Konzepte werden anhand konkreter Beispiele in den Übungen vertieft.
InhaltGrundlagen der Reaktionslehre. Die fundamentalen Reaktionstypen der organischen Chemie und die wichtigsten Verbindungsklassen, insbesondere die Carbonylverbindungen.

1 Reaktionslehre
1.1 Klassifizierung organisch-chemischer Reaktionen
1.2 Mittlere Bindungsenthalpien, Spannung
1.3 Einstufige Reaktionen (Synchron-Reaktionen)
1.4 Mehrstufige Reaktionen
1.5 Reaktive Zwischenstufen
1.6 Solvatation, Lösungsmittel, H-Brücken
1.7 Elemente der Konformationsanalyse
2 Alkane und Cycloalkane - Radikalische Halogenierung
2.1 Definitionen und physikalische Daten
2.2 Polarisierbarkeit, van-der-Waals-Kräfte, Ringspannung
2.3 Gewinnung und Verwendung von Alkanen
2.4 Radikalische Halogenierung von Alkanen
2.5 Verbrennung
3 Alkylhalogenide - Nukleophile Substitution
3.1 Physikalische Eigenschaften, Herstellungsmethoden
3.2 Nukleophile Substitution
3.3 Halogenhaltige Naturstoffe
4 Alkene - Eliminierung - Elektrophile Addition
4.1 Allgemeines
4.2 Herstellung von Alkenen - Eliminierungsreaktionen
4.3 Elektrophile Addition an Alkene
4.4 Diels-Alder-Reaktion
4.5 1,3-Dipolare Cycloadditionen
4.6 Alkene als Naturstoffe
5 Alkine, Cycloalkine
5.1 Physikalische Daten
5.2 Struktur und physikalische Eigenschaften
5.3 Herstellungsmethoden für Alkine
5.4 Reaktionen von Alkinen
5.5 Naturstoffe und Wirkstoffe mit Acetylen-Einheiten
6 Aromatische Verbindungen
6.1 Benzol und die Hückel-Regel
6.2 Weitere Aspekte der Aromatizität
6.3 Wichtige aromatische Carbo- und Heterocyclen
6.4 Einteilung der Aromaten nach ihrer Reaktivität bzgl. SEAr
6.5 Elektrophile aromatische Substitution (SEAr)
6.6 Beispiele elektrophiler aromatischer Substitutionen
6.7 Zweitsubstitution am Aromaten
6.8 Nitroverbindungen als vielseitige Synthesezwischenprodukte
7 Amine, Alkohole und Thiole
7.1 Allgemeines
7.2 Reduktion von Carbonylverbindungen mit Metallhydriden
7.3 Biochemische Reduktionen mit den Hydrid-Überträgern NADH und NADPH
7.4 Oxidation von Alkoholen mit Cr(VI)
7.6 Thiole und Sulfide
7.5 Naturstoffe
8 Aldehyde und Ketone - die Carbonylgruppe
8.1 Allgemeines
8.2 Umsetzung mit Wasser und Alkoholen - Hydrate und Acetale
8.3 Umsetzung mit Stickstoffverbindungen - Imine, Iminium-Ionen und Enamine
8.4 Nukleophile Addition von Grignard-Verbindungen und Organolithiumverbindungen an die Carbonylgruppe
9 Carbonsäuren und ihre Derivate
9.1 Allgemeines
9.2 Säurekatalysierte Veresterung von Carbonsäuren
9.3 Alternativmethoden für die Veresterung
9.4 Basenvermittelte Verseifung von Carbonsäurederivaten
9.5 Carbonsäureanhydride
9.6 Carbonsäurechloride
9.7 Konzept der Gruppenübertragungspotentiale von Carbonsäurederivaten
9.8 Zur Herstellung von Carbonsäureamiden
9.9 Derivate der Kohlensäure
10 Enolate von Carbonylverbindungen als Nukleophile - Aldolreaktion und verwandte Umsetzungen
10.1 Allgemeines
10.2 Darstellung von Enolaten und Enolat-Analoga
10.3 Regioselektivität bei der Deprotonierung von Ketonen
10.4 1,3-Dicarbonylverbindungen
10.5 Aldolkondensation und verwandte Reaktionen
10.6 Reaktionen zwischen Carbonsäurederivaten
10.7 Michael-Addition
10.8 Robinson-Anellierung
10.9 Wittig-Reaktion: Umsetzung von Aldehyden und Ketonen mit Phosphor-Yliden
SkriptEin gedrucktes oder elektronisches Skript ist erhältlich. Für die Übungen werden Lösungsvorschläge abgegeben. Zusätzliche Unterlagen werden im Rahmen des aktuellen Moodle-Kurses "Organische Chemie II" online zur Verfügung gestellt (Link).
LiteraturKeine Pflichtliteratur. Ergänzungsliteratur wird zu Beginn der Vorlesung und im Skript vorgeschagen (cf. Vorlesung 529-1011-00 Organische Chemie I für Biol./Pharm.Wiss./HST).
Voraussetzungen / BesonderesBesuch der Vorlesung 529-1011-00 "Organische Chemie I für Biol./Pharm.Wiss./HST".
402-0072-00LPhysikO5 KP5V + 2UT. M. Ihn
KurzbeschreibungEinführung in die Konzepte und Werkzeuge der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Mechanik, Statistische Mechanik, Elektromagnetismus und Optik
LernzielDie Vorlesung vermittelt grundlegende Konzepte und Werkzeuge der Physik und Methoden experimenteller Wissenschaften. Die Studierenden sollen lernen physikalische Probleme in ihrer eigenen wissenschaftlichen Disziplin zu identifizieren, darüber zu kommunizieren, und einfache Probleme zu lösen.
Inhalt1. Grundlegende Konzepte der Naturwissenschaften

I. MECHANIK
2. Bewegung in einer Dimension
3. Bewegung in zwei und drei Dimensionen
4. Die Newtonschen Gesetze
5. Anwendungen der Newtonschen Gesetze
6. Kräfte
7. Arbeit und Energie, Leistung, Energieerhaltung
8. Impulserhaltungssatz, Teilchenstösse
9. Drehimpulserhaltungssatz

II. STATISTISCHE MECHANIK
10. Konzentration und Dichte
11. Druck und Arbeit
12. Entropie, Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
13. Temperatur und Wärmeenergie
14. Erster Hauptsatz der Thermodynamik
15. Der Boltzmann-Faktor

III. ELEKTROMAGNETISMUS
16. Geometrische Optik
17. Licht als elektromagnetische Welle
18. Quantenaspekte des Lichts
SkriptT. Ihn: Physik für Studierende der Biologie und der Pharmazeutischen Wissenschaften (unveröffentlichtes Vorlesungsskript)
LiteraturDie Vorlesung enthält Elemente aus:

Paul A. Tipler and Gene P. Mosca, "Physik für Wissenschaftler und Ingenieure", Springer Spektrum.

Feynman, Leighton, Sands, "The Feynman Lectures on Physics", Volume I (Link)

Ruth Chabay and Bruce Sherwood, "Matter and Interactions" (Wiley)
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Mathematik I
401-0643-00LStatistik I Information O3 KP2V + 1UM. Kalisch
KurzbeschreibungEinführung in einfache Methoden und grundlegende Begriffe von Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung für Nichtmathematiker. Die Konzepte werden anhand einiger anschaulicher Beispiele eingeführt.
LernzielGrundverständnis für die Gesetze des Zufalls und des Denkens in Wahrscheinlichkeiten. Kenntnis von Methoden zur Darstellung von Daten und zu ihrer quantitativen Interpretation unter Berücksichtigung der statistischen Unsicherheit.
InhaltModelle und Statistik für Zähldaten: Diskrete Wahrscheinlichkeitsmodelle, Binomial-Verteilung, Tests und Vertrauensintervalle für eine Wahrscheinlichkeit, Poisson-Verteilung und deren Statistik, weitere Verteilungen.
Modelle und Statistik für Messdaten: Beschreibende Statistik, Zufallsvariablen mit Dichten, t-Test und Wilcoxon-Test und zugehörige Vertrauensintervalle.
Regression: Das Modell der linearen Regression, Tests und Vertrauensintervalle, Residuenanalyse.
SkriptEs steht ein kurzes Skript zur Verfügung.
Literatur- W. A. Stahel, Statistische Datenanalyse: Eine Einführung für Naturwissenschaftler, 5. Aufl., Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, 2007
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Grundlegende Mathematik-Kenntnisse wie sie im ersten Semester erworben werden.
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