Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021
Biologie Bachelor  | ||||||
 Bachelor-Studium (Studienreglement 2020) | ||||||
| Obligatorische Fächer des Basisjahres | ||||||
| Basisprüfung | ||||||
| Basisprüfungsblock 1 Wird im HS angeboten | ||||||
| Basisprüfungsblock 2 | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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| 551-0126-00L | Grundlagen der Biologie II: Zellen | O | 6 KP | 5G | K. Weis, F. Allain, Y. Barral, W.‑D. Hardt, U. Kutay, M. Peter, I. Zemp | |
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Funktion und Regulation von Zellen. | |||||
| Lernziel | Einführung in die Funktion und Regulation von Zellen | |||||
| Inhalt | Die Lehrveranstaltung vermittelt ein grundlegendes Verständnis von der Struktur, Organisation, Funktion und Regulation der Zelle. Die Vorlesung ist in zwei Hauptteile gegliedert: Teil 1: Zellbiologie der Prokaryonten, Evolution, Populationen Dieser Abschnitt erläutert die generellen Prinzipien des Aufbaus und der Regulation von prokaryontischen Zellen, und erklärt die Genetik und Evolution von Bakterien. Teil II: Vereinheitlichende Konzepte in Eukarya Dieser Vorlesungsteil gibt eine breite Einführung in die generelle Struktur von eukaryontischer Zellen, und vermittelt wichtige Konzepte, die den intrazelluläre Aufbau und Transport und der Regulation der Genexpression in Eukaryonten betreffen. | |||||
| Skript | Die neu konzipierte Vorlesung wird durch Skripte unterstützt. | |||||
| Literatur | Die Vorlesung wird durch Skripte unterstützt. Ausserdem kann das Lehrbuch "Molecular Biology of the Cell", Alberts et al. 6th edition, Taylor und Francis, und "Brock Biology of Microorganisms", Madigan et al. 15th edition, Pearson, als Unterstützung für den Vortrag verwendet werden. " | |||||
| 402-0074-00L | Physik II  | O | 3 KP | 2V + 1U | T. M. Ihn | |
| Kurzbeschreibung | Grundbegriffe der Thermodynamik und statistischen Mechanik, sowie Elemente des Elektromagnetismus | |||||
| Lernziel | 1. Erlernen von grundlegenden physikalischen Konzepten, die für alle Naturwissenschaften relevant sind. 2. Erwerben der Fähigkeit, diese Konzepte auf Probleme der Physik, Chemie und Biologie anzuwenden 3. Erwerben der Fähigkeit geeignete mathematische Techniken einzusetzen 4. Relevante Aspekte eines Problems erkennen und ein Gefühl für die Grössenordnung relevanter Grössen entwickeln | |||||
| Inhalt | 1. Grundbegriffe der Thermodynamik und statistischen Mechanik: Druck, Temperatur, chemisches Potential, Mikro- und Makrozustände, Entropie, innere Energie, Wärme, erster und zweiter Hauptsatz, Boltzmann Faktor, Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung. 2. Elemente des Elektromagnetismus: geometrische Optik, Linsen, Mikroskop, Licht als elektromagnetische Welle, Interferenz und Beugung, Plancksches Strahlungsgesetz, Wechselwirkung von Licht und Materie | |||||
| 401-0292-00L | Mathematik II | O | 5 KP | 3V + 2U | E. W. Farkas | |
| Kurzbeschreibung | Mathematik I/II ist eine Einführung in die ein- und mehrdimensionale Analysis und die Lineare Algebra unter besonderer Betonung von Anwendungen in den Naturwissenschaften. | |||||
| Lernziel | Die 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 - Divergenz und Ebener Satz von Gauss - Oberflächenintegral, Fluss - Satz von Gauss im Raum. | |||||
| Skript | In 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. | |||||
| Literatur | Siehe auch Lernmaterial > Literatur **Lothar Papula** Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, 3 Bände, Sirnger Verlag, https://www.springer.com/de/book/9783658056209 **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: <https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-0348-8598-0> **Ch. Blatter** Lineare Algebra; VDF auch als [pdf]<https://people.math.ethz.ch/~blatter/linalg.pdf> | |||||
| 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. | |||||
| 529-1012-00L | Organische Chemie II (für Biol./Pharm.Wiss./HST) | O | 5 KP | 5G | C. Thilgen | |
| Kurzbeschreibung | Der zentrale Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität organischer Moleküle wird anhand grundlegender Reaktionstypen der organischen Chemie aufgezeigt. Damit einhergehend wird ein elementares Syntheserepertoire erarbeitet. | |||||
| Lernziel | Erwerben 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 angewandt und vertieft. | |||||
| Inhalt | Grundlagen der Reaktionslehre. Fundamentale Reaktionstypen der organischen Chemie und die wichtigsten Verbindungsklassen, insbesondere 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 | |||||
| Skript | Ein gedrucktes oder elektronisches Skript ist erhältlich. Zu den Übungen werden Musterlösungen ausgegeben. Zusätzliche Unterlagen werden im Rahmen des aktuellen Moodle-Kurses "Organische Chemie II" online zur Verfügung gestellt (https://moodle-app2.let.ethz.ch). | |||||
| Literatur | • Basisbuch Organische Chemie. Carsten Schmuck, Pearson Studium, 2018. (Kompaktes Lehrbuch für die ersten beiden Semester; 412 S.). • Organische Chemie. K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, Übers. hrsg. von Holger Butenschön, 5. Aufl., Wiley-VCH, 2011. • Organic Chemistry: Structure and Function. K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, 7th ed., W. H. Freeman & Company, 2014. • Organic Chemistry. T. W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder, 11th ed., internat. stud. vers., Wiley, Hoboken, N. J., 2014. • Organische Chemie. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, 2. Aufl., Springer Spektrum, 2013. • Organic Chemistry. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, 2nd ed., Oxford University Press, 2012. • Organische Chemie. Paula Y. Bruice, 5. akt. Aufl., Pearson. • Organic Chemistry (Global Edition). Paula Y. Bruice, 8th ed., Pearson. • Essential Organic Chemistry (Global Edition). Paula Y. Bruice, 3rd ed., Pearson. (Designed for a one-term course) • Organic Synthesis: The Disconnection Approach. Stuart Warren, Paul Wyatt; John Wiley & Sons Ltd.; Chichester; 2008. • Workbook for Organic Synthesis: The Disconnection Approach. Stuart Warren; John Wiley & Sons Ltd.; Chichester; 2009. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Besuch der Vorlesung 529-1011-00 "Organische Chemie I für Biol./Pharm.Wiss./HST". | |||||
| 401-0643-00L | Statistik I | O | 3 KP | 2V + 1U | M. Kalisch | |
| Kurzbeschreibung | Einführung in einfache Methoden und grundlegende Begriffe von Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung für Nichtmathematiker. Die Konzepte werden anhand einiger anschaulicher Beispiele eingeführt. | |||||
| Lernziel | Grundverständnis 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. | |||||
| Inhalt | Modelle 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. | |||||
| Skript | Es steht ein kurzes Skript zur Verfügung. | |||||
| Literatur | - W. A. Stahel, Statistische Datenanalyse: Eine Einführung für Naturwissenschaftler, 5. Aufl., Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, 2007 | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: Grundlegende Mathematik-Kenntnisse wie sie im ersten Semester erworben werden. | |||||
| Praktika des Basisjahres | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
| 551-0128-00L | Grundlagen der Biologie I Belegungen über myStudies bis spätestens 29.1.2021. Spätere Belegungen werden nicht berücksichtigt. Allgemeine Sicherheitsbestimmungen: -Wo immer möglich müssen die Distanzregeln eingehalten werden. -Alle Studierende müssen während des gesamten Kurses Masken tragen. Bitte Reserve-Masken bereithalten. Zugelassen sind Hygienemasken (IIR) oder Schutzmasken (FFP2) ohne Ventil. Community Masken (Stoffmasken) sind nicht erlaubt. -Die Installation und Aktivierung der Schweizer Covid-App ist sehr zu empfehlen. -Alle zusätzlichen Regeln für einzelne Kurse müssen eingehalten werden -Studierende, die COVID-19-Symptome aufweisen, dürfen die ETH-Gebäude nicht betreten und müssen den verantwortlichen Kursleiter informieren. | O | 8 KP | 8P | M. Gstaiger, A. Cléry, E. Dultz, C. H. Giese, R. Kroschewski, M. Künzler | |
| Kurzbeschreibung | Dieses einführende Praktikum gibt den Studenten einen Einblick in die Grundlagen des experimentellen Arbeitens in den klassischen und modernen Biowissenschaften. Im ersten Jahr (Praktikum GL BioI) absolviert jeder Student 12 Kurstage in denen die grundlegenden Konzepte und Methoden der Mikrobiologie, Biochemie und Molekularbiologie vermittelt werden. | |||||
| Lernziel | Einführung in die Biologie und Erfahrung mit experimentellem Arbeiten. Generelle Praktikumsinformation und Kursmaterialien findet mann unter Moodle Generelle Praktikum Informationen werden auch über E-mail direkt an die Studenten verteilt (Assignment list, Instructions and Schedule & Performance Sheet). | |||||
| Inhalt | Dieses Praktikum gibt eine Einführung in grundlegende und essentielle Techniken der klassischen und modernen Biologie. Studenten nehmen an allen 12 ganztägigen Kurstagen teil. Das Praktikum wird aufgrund notwendiger Sicherheitsmassnahmen wegen Covid-19 im FS21 am Donnerstag und am Freitag in zwei Schichten (1. Schicht 8:00-13:00 und 2. Schicht 13:30-18:30) durchgeführt. Tag 1: Isolation und Kultivierung von Mikroorganismen Tag 2: Morphologische, biochemische und genetische Charakterisierung von Mikroorganismen Tag 3: Evolution von Mikroorganismen und deren abiotischen und biotischen Interaktionen Tag 4: Lebensstil der Pilze als eukaryontische Vertreter der Mikroorganismen Tag 5: DNA Extraktion, Tranformation (E.coli, yeast) Tag 6: RNA Extraktion, Lebenszyklus der eukaryontischen Zelle Tag 7: Ionenaustausch-basierte Reinigung der TAQ polymerase aus E coli Tag 8: Charakterisierung der Fraktionen der TAQ polymerase-Reinigung (SDS-PAGE, WB) Tag 9: mRNA splicing in der Hefe mittels RT-PCR und gereinigter TAQ polymerase Tag 10: Affinitätschromatographie, Proteinkristallisation und -struktur Tag 11: Proteinfaltung, Proteinstabilität und Enzymkinetik Tag 12: Proteinfaltung, Proteinstabilität und Enzymkinetik | |||||
| Skript | Versuchsanleitungen können von der Moodle Seite geladen werden. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | BITTE BEACHTEN SIE AUCH DIE FOLGENDEN REGELN Ihre Anwesenheit ist an allen 12 Praktikumstagen obligatorisch. Abwesenheiten werden nur bei Vorliegen eines ärztlichen Attests akzeptiert. Arztzeugnisse (Original) müssen spätestens fünf Tage nach Absenz bei Dr. M. Gstaiger (HPM F43) abgegeben werden. Über Ausnahmen in besonders dringenden Fällen entscheidet der Studiendelegierte des D-BIOL. SEHR WICHTIG!! 1. Aufgrund der sehr hohen Studierendenzahlen müssen Sie das Praktikum in myStudies bis 29.1.2021 belegen. 2. Spätere Anmeldungen sind NICHT mehr möglich und können NICHT berücksichtigt werden! 3. Die Semestereinschreibung für FS 2021 wird vom Rektorat voraussichtlich Ende Herbstsemester 2020 freigeben. Sie bekommen ein E-Mail von Rektorat sobald Einschreibung (myStudies) freigegeben worden ist. Die 12 Kurstage des Praktikum Grundlagen Biologie I finden jeweils am Donnerstag oder Freitag während des Frühlingssemesters 2021 statt. Stellen Sie deshalb bereits jetzt sicher, dass Sie keine weiteren Verpflichtungen an diesen Tagen haben. Die genaue Kurseinteilung wird vor Beginn des Semesters mitgeteilt. Aenderungen des Kursprogramms aufgrund notwendiger COVID-19 Sicherheitsmassnahmen sind möglich und werden rechtzeitig mitgeteilt. PRAKTIKUMSTAGE FS21 (Donnertags): 25.02.; 04.03.; 11.03.; 18.03.; 25.03.; 15.04.; 22.04.; 29.04.; 06.05.; 20.05.; 27.05.; 03.06. PRAKTIKUMSTAGE FS21 (Freitag): 26.02.; 05.03.; 12.03.; 19.03.; 26.03.; 16.04.; 23.04.; 30.04.; 07.05.; 21.05.; 28.05.; 04.06. Kein Praktikum während der Osterferien: 2.04.-9.04 | |||||
| Bachelor-Studium (Studienreglement 2013) | ||||||
| 2. Studienjahr, 4. Semester | ||||||
| Kernfächer | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
| 529-1024-00L | Physikalische Chemie II (für Biol./Pharm.Wiss.) | O | 4 KP | 2V + 1U | R. Riek | |
| Kurzbeschreibung | Kinetik biologischer und biochemischer Reaktionen, insbesonder auch katysierter Reaktionen. Oberflächen- und Transportphänomene. Beschreibung offener Systeme. | |||||
| Lernziel | Verständnis der Grundlagen zur Beschreibung von zeitabhängigen Prozessen in chemischen und biologischen Systemen. | |||||
| Inhalt | Grundbegriffe: Stofftransport, Transport in kontinuierlichen Systemen, Wärmeleitung, Viskosität von Gasen, Laminare Strömung durch Rohre, Ionenleitfähigkeit, Elektrisch geladene Grenzflächen, Elektrophorese, Sedimentation im Zentrifugalfeld, Eigenschaften der Plasmamembran, Transport durch Membranen, Membranpotentiale Reaktionsgeschwindigkeitsgesetze, Elementarreaktionen und zusammengesetzte Reaktionen, Molekularität, Reaktionsordnung, Experimentelle Methoden der Reaktionskinetik. Einfache Theorie chemischer Reaktionen: Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstante und Arrheniusgleichung, Stosstheorie, Reaktionsquerschnitte, Theorie des Übergangszustandes. Zusammengesetzte Reaktionen: Reaktionsmechanismen und komplexe kinetische Systeme, Näherungsverfahren. Enzymkinetik. Kinetik geladener Teilchen. Diffusion und diffusionskontrollierte Reaktionen. | |||||
| Skript | Handouts werden in der Vorlesung verteilt | |||||
| Literatur | Adam, G., Läuger, P., Stark, G., 2003: Physikalische Chemie und Biophysik, 4. Aufl., Springer Verlag, Berlin. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: Physikalische Chemie I | |||||
| 551-0104-00L | Grundlagen der Biologie II Belegungen über myStudies bis spätestens 29.1.2021. Spätere Belegungen werden nicht berücksichtigt. Allgemeine Sicherheitsbestimmungen: -Wo immer möglich müssen die Distanzregeln eingehalten werden. -Alle Studierende müssen während des gesamten Kurses Masken tragen. Bitte Reserve-Masken bereithalten. Zugelassen sind Hygienemasken (IIR) oder Schutzmasken (FFP2) ohne Ventil. Community Masken (Stoffmasken) sind nicht erlaubt. -Die Installation und Aktivierung der Schweizer Covid-App ist sehr zu empfehlen. -Alle zusätzlichen Regeln für einzelne Kurse müssen eingehalten werden -Studierende, die COVID-19-Symptome aufweisen, dürfen die ETH-Gebäude nicht betreten und müssen den verantwortlichen Kursleiter informieren. | O | 8 KP | 8P | M. Gstaiger, E. Dultz, W. Kovacs, H. Stocker, S. Sunagawa, U. Suter, S. Werner | |
| Kurzbeschreibung | Dieses einführende Praktikum gibt den Studenten einen Einblick in den gesamten Bereich der klassischen und modernen Biowissenschaften. Im zweiten Jahr (Praktikum GL Bio II) führt jeder Student drei Kurstage in: - Bioinformatics - Zellbiologie II - Genetik und - Pflanzenphysiologie durch. (Total 12 Experimente) Jeder Versuch dauert einen ganzen Tag. | |||||
| Lernziel | Einführung in die Biologie und Erfahrung mit experimentellem Arbeiten. Generelle Praktikumsinformation und Kursmaterialien findet man unter: Moodle Generelle Praktikum Informationen werden auch über E-mail direkt an die Studenten verteilt (Assignment list, Instructions and Schedule & Performance Sheet). | |||||
| Inhalt | Es werden vier Blöcke angeboten: Zellbiologie II, Bioinformatik, Genetik und Pflanzenphysiologie. Jeder diese Blöcke dauert 3 Wochen ZELLBIOLOGIE II: - Zellen: Zelltypen, Zellfärbung, Zellfusion & Zellmotilität - Gewebe und Entwicklung: Histologie an Mausembryonen & Embryogenese - Reparatur: DNA Repair & Wundheilung GENETIK: - Genetisches Modell Hefe - Genetisches Modell Drosophila - Humangenetik BIOINFORMATIK: - the command line interface (UNIX/LINUX) - reinforce programming skills in R - programmatic, analytical and statistical principles PFLANZENPHYSIOLOGIE: - Phytohormone und weitere Wachstumsfaktoren - Molekularbiologie des systemischen Gensilencing - Pflanzen und Licht - Literaturarbeit & Präsentationen Die Studenten werden im Rahmen des Programms auch Kurzvorträge (10 min.) zu ausgewählten Themen halten. | |||||
| Skript | Versuchsanleitungen GENETIK: - Die Unterlagen findet man unter: Moodle BIOINFORMATIK: - Die Unterlagen findet man unter: Moodle PFLANZENPHYSIOLOGIE: - Die Unterlagen findet man unter: Moodle ZELLBIOLOGIE II: - Die Unterlagen findet man unter: Moodle | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | BITTE BEACHTEN SIE AUCH DIE FOLGENDEN REGELN: Ihre Anwesenheit ist an allen 12 Praktikumstagen obligatorisch. Abwesenheiten werden nur bei Vorliegen eines ärztlichen Attests akzeptiert. Arztzeugnisse (Original) müssen spätestens fünf Tage nach Absenz bei Dr. M. Gstaiger (HPM F43) abgegeben werden. Über Ausnahmen in besonders dringenden Fällen entscheidet der Studiendelegierte des D-BIOL. SEHR WICHTIG!! 1. Aufgrund der sehr hohen Studierendenzahlen müssen Sie das Praktikum in myStudies bis 29.1.2021 belegen. 2. Spätere Anmeldungen sind NICHT mehr möglich und können NICHT berücksichtigt werden! 3. Die Semestereinschreibung für FS21 wird vom Rektorat voraussichtlich Ende Herbstsemester 2020 freigeben. Sie bekommen ein E-Mail von Rektorat sobald Einschreibung (myStudies) freigegeben worden ist. Über myStudies können die Studierenden sich in eine Übungsgruppe eintragen. Sobald die Lerneinheit in myStudies belegt wird, erscheint eine Textbox mit dem Hinweis, dass eine Gruppe ausgewählt werden kann. Entsprechend können die Studierenden im nächsten Schritt eine Gruppe auswählen. Falls sich mehr als 180 Studierende anmelden werden die Überzähligen auf eine Warteliste gesetzt und danach vom Praktikumsleiter eingeteilt. Das Praktikum GL BioII findet an folgenden Tagen während des Frühlingssemesters 2021 statt. Stellen Sie deshalb bereits jetzt sicher, dass Sie keine weiteren Verpflichtungen an diesen Tagen haben: PRAKTIKUMSTAGE FS21 (Freitags): 26.02.; 05.03.; 12.03.; 19.03.; 26.03.; 16.04.; 23.04.; 30.04.; 07.05.; 21.05.; 28.05.; 04.06. In den Osterferien findet kein Praktikum statt: 02.04-09.04. | |||||
| 551-1298-00L | Genetik, Genomik, Bioinformatik | O | 4 KP | 2V + 2U | E. Hafen, C. Beyer, B. Christen, U. K. Genick, J. Piel, R. Schlapbach, G. Schwank, S. Sunagawa, K. Weis, A. Wutz | |
| Kurzbeschreibung | Die Lerneinheit vermittelt die Grundlagen der modernen Genetik, Genomik und Bioinformatik mit Schwergewicht auf deren Anwendungen zum Verständnis biologischer Prozesse in Bakterien, Modellorganismen und dem Menschen. Die Einheit basiert auf dem Prinzip des "blended learning" und besteht aus Selbststudium auf Moodle, Übungen und Input Lectures von Experten aus dem Departement Biologie. | |||||
| Lernziel | Am Ende dieser Lerneinheit kennen Sie die wichtigsten genetischen Methoden in verschiedenen Organismen und können die häufigsten bioinformatischen Analysen mit Hilfe von Online-Services anwenden. Sie kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Modellsysteme für die genetische Untersuchung von biologischen Prozessen. Sie wissen welche Mutagenesemethoden es gibt und was die jeweiligen Vor- und Nachteile sind. Sie kennen die Schwierigkeiten bei der Auswahl des Phänotyps für die Selektion in einem Mutageneseexperiment. Sie kennen die Unterschiede zwischen dem Einzelgen-Ansatz und genomweiten Assoziationsstudien. Schliesslich sind Sie in der Lage zu beschreiben, wie Sie einen bestimmten biologischen Prozess mit Hilfe von welchen genetischen bzw. genomischen Methoden in welchem Organismus untersuchen würden. | |||||
| Inhalt | Die Erscheinung und die Funktion (Phänotyp) eines Organismus wird durch das Zusammenspiel von Genom (Genotyp) und Umwelt bestimmt. Es gilt: Genotyp + Umwelt = Phänotyp. Das Verstehen dieser Zusammenhänge bis hin zur Voraussage des Phänotyps aufgrund der Kenntnis des Genotyps und der Umweltfaktoren ist eine der zentralen Herausforderungen der modernen Biologie. In der Lerneinheit zu den Grundlagen der Biologie haben Sie den Aufbau und die Funktion des Genoms und dessen Vererbung gelernt. Ziel dieser Lerneinheit ist es nun, dass Sie lernen, wie genetische, genomische und bioinformatische Methoden angewendet werden, um biologische Prozesse - den Zusammenhang zwischen Genotyp und Phänotyp - zu verstehen. Der Kurs beginnt mit einer Auffrischung und Vertiefung Ihres Grundlagenwissen anhand von interaktiven Lerneinheiten auf Moodle. Es folgt eine Einführung in die wichtigsten Methoden der Bioinformatik und der genomischen Analyse. Nachdem Sie über die nötigen Grundlagen verfügen, lernen Sie, wie man entweder mit dem gezielten Ausschalten einzelner Genfunktionen oder aber dem Einführen zufälliger Mutationen im Genom biologische Prozesse untersuchen kann. Sie werden verschiedene Modellsysteme (Bakterien, Hefe, Drosophila) und genetische Ansätze im Menschen kennenlernen. Zum Abschluss dieses ersten Kursabschnitts werden Sie gemeinsam mit einer Gruppe Ihrer Mitstudierenden eine eigenen genetische Studie zu einem vorgegebenen Thema entwerfen. Herkömmliche genetische Methoden beruhen auf dem Ausschalten einzelner Gene und dem Beobachten des Effekts auf den Organismus (Phänotyp). Aufgrund des beobachteten Phänotyps schliesst man dann auf die normale Funktion des Gens. Dies ist eine starke Vereinfachung, denn Phänotypen basieren praktisch nie auf der Funktion eines einzelnen Gens auch wenn Umweltfaktoren konstant gehalten werden. Daher ist es wichtig, den Einfluss des gesamten Genoms im Zusammenspiel mit Umweltfaktoren auf einen Phänotyp - zum Beispiel die Entstehung einer Krankheit - zu verstehen. Der Schwerpunkt des zweiten Teils der Lerneinheit liegt auf den sich rapide entwickelnden Methoden der Genomik. Sie lernen, wie in der Genomik der Einfluss des gesamten Genoms auf einen Phänotyp erfasst werden kann und welche neuen Herausforderungen dies mit sich bringt. Wir betrachten diese Methoden in Modellorganismen und dem Menschen. Sie lernen wie sich das Genom von Krebszellen unter der Selektion des Überlebens dieser Zellen verändert und wie die Analyse der Krebsgenome neue Diagnosen und Therapien ermöglicht. In dieser Lerneinheit setzen wir auf Active Learning. Jede Woche besteht aus einer eigenständigen Lerneinheit mit klar definierten Lernzielen. In den ersten zwei Stunden erarbeiten Sie die Grundlagen anhand von Texten, Videos und Fragebogen auf der Moodle Plattform. In der 3. Stunde (jeweils dienstags) hält ein Experte auf diesem Gebiet (z.B. Genetische Untersuchungen in der Hefe) ein Input-Referat, welches auf dem von Ihnen Gelernten aufbaut. In der 4. Stunde werden Sie zusammen mit dem Referenten den Stoff der Woche und die Übungen diskutieren. Während der gesamten Lerneinheit stehen Ihnen Assistierende und Dozierende via Online-Forum auf Moodle zur Verfügung. | |||||
| Skript | Die Lerninhalte und die Folien der Input Lecture werden auf Moodle zusammengestellt. Dort finden Sie auch weiterführende Information (Artikel, Links, Videos) zum Thema. Sie können die Inhalte von Moodle ausdrucken. | |||||
| Literatur | Alle Referenzen finden Sie auf Moodle. Um die neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet zu verfolgen, folgen Sie auf Twitter folgenden Experten: @dgmacarthur @EricTopol und/oder @ehafen | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Diese Lerneinheit baut auf der Bio IA Lerneinheit zu Genetik und Genomik auf und basiert auf Self-Learning Einheiten auf Moodle, einer Inputvorlesung durch Fachexperten aus dem D-BIOL und Übungen. | |||||
| 551-0108-00L | Grundlagen der Biologie II: Pflanzenbiologie | O | 2 KP | 2V | O. Voinnet, W. Gruissem, S. C. Zeeman | |
| Kurzbeschreibung | Wasserhaushalt, Assimilations- u.Transportvorgänge in Pflanzen; Entwicklungsbiologie, Stressphysiologie. | |||||
| Lernziel | Wasserhaushalt, Assimilations- u.Transportvorgänge in Pflanzen; Entwicklungsbiologie, Stressphysiologie. | |||||
| Skript | Die Powerpoint-Präsentation wird als Handout verteilt. Zudem ist sie via Passwort-geschütztem Web-Link einsehbar. | |||||
| Literatur | Smith, A.M., et al.: Plant Biology, Garland Science, New York, Oxford, 2010 | |||||
| 551-0110-00L | Grundlagen der Biologie II: Mikrobiologie | O | 2 KP | 2V | J. Vorholt-Zambelli, W.‑D. Hardt, J. Piel | |
| Kurzbeschreibung | Bakterielle Zellbiologie, molekulare Genetik, Genregulation, Wachstumsphysiologie, Metabolismus (Schwerpunkt Bacteria und Archaea), bakterielle Wirkstoffe, Mikrobielle Interaktionen | |||||
| Lernziel | Grundprinzipien des Zellaufbaus, der Wachstumsphysiologie, des Energiemetabolismus, der Genexpression und Regulation. Diversität Bacteria und Archaea. Phylogenie und Evolution. | |||||
| Inhalt | Bakterielle Zellbiologie, molekulare Genetik, Genregulation, Wachstumsphysiologie, Metabolismus (Schwerpunkt Bacteria und Archaea), bakterielle Wirkstoffe, Mikrobielle Interaktionen | |||||
| Literatur | Brock, Biology of Microorganisms (Madigan, M.T. and Martinko, J.M., eds.), 14th ed., Pearson Prentice Hall, 2015 | |||||
| Wahlmodule | ||||||
| Biodiversität | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
| 551-1174-00L | Systembiologie | O | 4 KP | 2V + 2U | U. Sauer, K. M. Borgwardt, J. Stelling, N. Zamboni | |
| Kurzbeschreibung | Ausgehend von biologischen Fragen und Phänomenen unterrichtet der Kurs zur Beantwortung notwendige Konzepte von Modellierungen und Datenanalysen. In den Übungen erhalten die Studenten erste praktische Erfahrungen in einfacher Programmierung eigener Modelle und Analysen. | |||||
| Lernziel | Wir unterrichten kein oder nur wenig neues biologisches Wissen oder experimentelle Analysemethoden, sondern nutzen aus dem Studium bekanntes Wissen (z. B. Enzymkinetik, Regulationsmechanismen oder analytische Methoden). Unser Ziel ist es biologische Probleme aufzuzeigen, die aus dynamischen Interaktionen molekularer Elemente entstehen und mit Hilfe von Computermethoden gelöst werden können. Spezifische Ziele sind: - Verständnis der Limitationen intuitiver Argumentation in der Biologie - Ein erster Überblick über Computermethoden in der Systembiologie - Übersetzen biologischer Fragestellungen in computerlösbare Probleme - Praktische Erfahrungen in Programmierung mit MATLAB - Erste Erfahrungen in der Computerinterprätation von biologischen Daten - Verständnis typischer Abstraktionen in der Modellierung molekularer Systeme | |||||
| Inhalt | Während der ersten 7 Wochen konzentrieren wir uns auf mechanistische Modellierungen. Ausgehend von einfachen Enzymkinetiken betrachten wir zunächst die Dynamik von kleinerer Stoffwechselwegen und enden mit stöchiometrischen Modellen mittlerer Netzwerke. In der zweiten Kurshälfte konzentrieren wir uns auf die Analyse von typischen biologischen Omics Datensätzen. Wir starten mit multivariaten statistischen Methoden wie z. B. Clustering und Principal Component Analysis und enden mit Methoden um Netzwerke aus Daten zu lernen. | |||||
| Skript | Skripten zur Vorbereitung werden per Moodle zur Verfügung gestellt | |||||
| Literatur | Der Kurs wird nicht mit einem bestimmten Lehrbuch unterrichtet, aber 2 Bücher werden zur Unterstützung empfohlen: - Systems Biology (Klipp, Herwig, Kowald, Wierling und Lehrach) Wiley-VCH 2009 - A First Course in Systems Biology (Eberhardt O. Voight) Garland Science 2012 | |||||
| 376-0152-00L | Anatomie und Physiologie II | O | 5 KP | 4V | M. Ristow, K. De Bock, M. Kopf, L. Slomianka, C. Spengler | |
| Kurzbeschreibung | Kenntnis der Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Verdauungstraktes, der endokrinen Organe, des Harnapparates, und des Geschlechtsapparates. Kenntnis elementarer pathophysiologischer Zusammenhänge. Studium sämtlicher Gewebe und ausgewählter Organsysteme des Menschen anhand von histologischen Schnitten. | |||||
| Lernziel | Kenntnis der Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Menschen und Kenntnis elementarer pathophysiologischer Zusammenhänge. | |||||
| Inhalt | Die Vorlesung gibt einen kurzgefassten Überblick über Humananatomie und -physiologie. 3. Semester: Grundbegriffe der Gewebelehre und Embryologie. Anatomie und Physiologie: Nervensystem, Muskel, Sinnesorgane, Kreislaufsystem, Atmungssystem. 4. Semester: Anatomie und Physiologie: Verdauungstrakt, endokrine Organe, Stoffwechsel und Thermoregulation, Haut, Blut und Immunsystem, Harnapparat, zirkadianer Rhythmus, Reproduktionsorgane, Schwangerschaft und Geburt. | |||||
| Literatur | Anatomie: Martini, Timmons, Tallitsch, "Anatomie", Pearson; oder Schiebler, Korf, "Anatomie", Steinkopff / Springer; oder Spornitz, "Anatomie und Physiologie, Lehrbuch und Atlas für Pflege-und Gesundheitsfachberufe", Springer Physiologie: Thews/Mutschler/Vaupel: Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart oder Schmidt/Lang/Thews: Physiologie des Menschen, Springer-Verlag, Heidelberg | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Der Besuch der Anatomie und Physiologie I - Vorlesung ist Voraussetzung, da die Anatomie und Physiologie II - Vorlesung auf dem Wissen der im vorangegangenen Semester gelesenen Anatomie und Physiologie I - Vorlesung aufbaut. | |||||
| 701-0360-00L | Systematische Biologie: Pflanzen | O | 5 KP | 2V + 3P | A. Guggisberg | |
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung bietet einen Überblick über die Diversität der Farn- und Blütenpflanzen. Es werden die Grundlagen der Systematik vermittelt unter Berücksichtigung von morphologischen, phylogenetischen und ökologische Aspekten. Bei den Pflanzenarten liegt der Schwerpunkt auf der Flora der Schweiz, aber auch Beispiele mit pharmazeutischer Relevanz und Nutzpflanzen werden miteinbezogen. | |||||
| Lernziel | Die Studierenden kennen: - die Grundlagen der Pflanzensystematik - die wichtigsten übergeordneten Pflanzengruppen anhand morphologischer Merkmale und ihrer Biologie - ausgewählte Familien der Blütenpflanzen - ausgewählte Arten und deren Ökologie, mit speziellem Fokus auf die Flora der Schweiz - Beispiele von Arznei- und Nutzpflanzen - Standorteigenschaften und die wichtigsten Vegetationstypen des Tieflandes. | |||||
| Inhalt | Die Vorlesung verleiht einen Überblick über Moose, Farne, Gymnospermen und Angiospermen. Ausgewählte Familien der Angiospermen werden ausführlich behandelt. Weitere Themen sind Grundlagen der Pflanzensystematik, Generationswechsel, phylogenetische Stammbäume, morphologische Begriffe, sowie Lebensweise und Ökologie der Pflanzen. Anhand ausgewählter Beispiele wird auf die Bedeutung der Pflanzen als Arznei-, Zeiger- und Nutzpflanzen eingegangen. Zudem wird eine Übersicht über Standorteigenschaften und Vegetation des Tieflandes in der Schweiz gegeben. Im praktischen Teil lernen die Studierenden Merkmale von Blütenpflanzen zu analysieren und üben das Bestimmen von Pflanzenarten. Auf Exkursionen werden Artkenntnisse vermittelt und ein Einblick gegeben in Flora und Vegetation ausgewählter Standorte im Schweizer Mittelland, wobei auch einheimische Arzneipflanzen berücksichtigt werden. | |||||
| Literatur | Baltisberger et al., Systematische Botanik: Einheimische Farn- und Samenpflanzen. vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich (4. Aufl. 2013). Hess et al., Bestimmunsschlüssel zur Flora der Schweiz. Springer, Basel (7. Aufl. 2015). Stützel, Botanische Bestimmungsübungen. UTB, Ulmer Verlag (3. Aufl. 2015). Baltisberger, Conradin, Frey & Rudow, 2016: eBot6. Internetapplikation. Für Studierende frei zugänglich unter http://www.balti.ethz.ch/tiki-index.php?page=eBot6. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Für Studierende der Pharmazeutischen Wissenschaften Bsc obligatorisch, für Studierende Biologie Bsc und Umweltnaturwissenschaften Bsc mit Vertiefungen in Ökologie und Evolution (Biologie), Wald und Landschaft oder Umweltbiologie besonders empfohlen (Umweltnaturwissenschaften). | |||||
| 701-0245-00L | Evolutionary Analysis | O | 2 KP | 2V | S. Wielgoss, G. Velicer | |
| Kurzbeschreibung | This course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions. | |||||
| Lernziel | This course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions. The topics covered range from different forms of selection, phylogenetic analysis, population genetics, life history theory, the evolution of sex, social evolution to human evolution. These topics are important for the understanding of a number of evolutionary problems in the basic and applied sciences. | |||||
| Inhalt | Topics likely to be covered in this course include research methods in evolutionary biology, adaptation, evolution of sex, evolutionary transitions, human evolution, infectious disease evolution, life history evolution, macroevolution, mechanisms of evolution, phylogenetic analysis, population dynamics, population genetics, social evolution, speciation and types of selection. | |||||
| Literatur | Textbook: Evolutionary Analysis Scott Freeman and Jon Herron 5th Edition, English. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | The exam is based on lecture and textbook. | |||||
| Zelluläre und molekulare Biologie | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
| 551-1174-00L | Systembiologie | O | 4 KP | 2V + 2U | U. Sauer, K. M. Borgwardt, J. Stelling, N. Zamboni | |
| Kurzbeschreibung | Ausgehend von biologischen Fragen und Phänomenen unterrichtet der Kurs zur Beantwortung notwendige Konzepte von Modellierungen und Datenanalysen. In den Übungen erhalten die Studenten erste praktische Erfahrungen in einfacher Programmierung eigener Modelle und Analysen. | |||||
| Lernziel | Wir unterrichten kein oder nur wenig neues biologisches Wissen oder experimentelle Analysemethoden, sondern nutzen aus dem Studium bekanntes Wissen (z. B. Enzymkinetik, Regulationsmechanismen oder analytische Methoden). Unser Ziel ist es biologische Probleme aufzuzeigen, die aus dynamischen Interaktionen molekularer Elemente entstehen und mit Hilfe von Computermethoden gelöst werden können. Spezifische Ziele sind: - Verständnis der Limitationen intuitiver Argumentation in der Biologie - Ein erster Überblick über Computermethoden in der Systembiologie - Übersetzen biologischer Fragestellungen in computerlösbare Probleme - Praktische Erfahrungen in Programmierung mit MATLAB - Erste Erfahrungen in der Computerinterprätation von biologischen Daten - Verständnis typischer Abstraktionen in der Modellierung molekularer Systeme | |||||
| Inhalt | Während der ersten 7 Wochen konzentrieren wir uns auf mechanistische Modellierungen. Ausgehend von einfachen Enzymkinetiken betrachten wir zunächst die Dynamik von kleinerer Stoffwechselwegen und enden mit stöchiometrischen Modellen mittlerer Netzwerke. In der zweiten Kurshälfte konzentrieren wir uns auf die Analyse von typischen biologischen Omics Datensätzen. Wir starten mit multivariaten statistischen Methoden wie z. B. Clustering und Principal Component Analysis und enden mit Methoden um Netzwerke aus Daten zu lernen. | |||||
| Skript | Skripten zur Vorbereitung werden per Moodle zur Verfügung gestellt | |||||
| Literatur | Der Kurs wird nicht mit einem bestimmten Lehrbuch unterrichtet, aber 2 Bücher werden zur Unterstützung empfohlen: - Systems Biology (Klipp, Herwig, Kowald, Wierling und Lehrach) Wiley-VCH 2009 - A First Course in Systems Biology (Eberhardt O. Voight) Garland Science 2012 | |||||
| 376-0152-00L | Anatomie und Physiologie II | O | 5 KP | 4V | M. Ristow, K. De Bock, M. Kopf, L. Slomianka, C. Spengler | |
| Kurzbeschreibung | Kenntnis der Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Verdauungstraktes, der endokrinen Organe, des Harnapparates, und des Geschlechtsapparates. Kenntnis elementarer pathophysiologischer Zusammenhänge. Studium sämtlicher Gewebe und ausgewählter Organsysteme des Menschen anhand von histologischen Schnitten. | |||||
| Lernziel | Kenntnis der Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Menschen und Kenntnis elementarer pathophysiologischer Zusammenhänge. | |||||
| Inhalt | Die Vorlesung gibt einen kurzgefassten Überblick über Humananatomie und -physiologie. 3. Semester: Grundbegriffe der Gewebelehre und Embryologie. Anatomie und Physiologie: Nervensystem, Muskel, Sinnesorgane, Kreislaufsystem, Atmungssystem. 4. Semester: Anatomie und Physiologie: Verdauungstrakt, endokrine Organe, Stoffwechsel und Thermoregulation, Haut, Blut und Immunsystem, Harnapparat, zirkadianer Rhythmus, Reproduktionsorgane, Schwangerschaft und Geburt. | |||||
| Literatur | Anatomie: Martini, Timmons, Tallitsch, "Anatomie", Pearson; oder Schiebler, Korf, "Anatomie", Steinkopff / Springer; oder Spornitz, "Anatomie und Physiologie, Lehrbuch und Atlas für Pflege-und Gesundheitsfachberufe", Springer Physiologie: Thews/Mutschler/Vaupel: Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart oder Schmidt/Lang/Thews: Physiologie des Menschen, Springer-Verlag, Heidelberg | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Der Besuch der Anatomie und Physiologie I - Vorlesung ist Voraussetzung, da die Anatomie und Physiologie II - Vorlesung auf dem Wissen der im vorangegangenen Semester gelesenen Anatomie und Physiologie I - Vorlesung aufbaut. | |||||
| 529-0430-00L | Praktikum Physikalische Chemie (für Biol./Pharm.Wiss.) | O | 3 KP | 4P | E. C. Meister | |
| Kurzbeschreibung | Praktische Einführung in wichtige und grundlegende experimentelle Methoden der physikalischen Chemie. Untersuchung qualitativer und quantitativer Zusammenhänge zwischen physikalisch-chemischen Grössen in den beobachteten Systemen. | |||||
| Lernziel | Praktische Einführung in die Experimentiertechnik der physikalischen Chemie. Kennenlernen wichtiger Messmethoden und Geräte. Auswertung der Messdaten unter statistischen Gesichtspunkten und kritische Beurteilung der erhaltenen Resultate. Umgang mit Computern. Abfassen von ausführlichen Versuchsberichten. | |||||
| Inhalt | Experimente aus den Gebieten chemische Thermodynamik, Kinetik, Elektrochemie, Viskosität, Oberflächenspannung, Spektroskopie. Simulation physikalisch-chemischer Phänomene mit Computern. | |||||
| Skript | Erich Meister, "Grundpraktikum Physikalische Chemie: Theorie und Experimente", 2. Auflage, vdf Hochschul-Verlag an der ETH, Zürich, 2012. Als e-Book erhältlich. Weitere Unterlagen zu einzelnen Versuchen werden abgegeben. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Schutzkonzept: https://chab.ethz.ch/studium/bachelor1.html | |||||
| 701-0245-00L | Evolutionary Analysis | O | 2 KP | 2V | S. Wielgoss, G. Velicer | |
| Kurzbeschreibung | This course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions. | |||||
| Lernziel | This course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions. The topics covered range from different forms of selection, phylogenetic analysis, population genetics, life history theory, the evolution of sex, social evolution to human evolution. These topics are important for the understanding of a number of evolutionary problems in the basic and applied sciences. | |||||
| Inhalt | Topics likely to be covered in this course include research methods in evolutionary biology, adaptation, evolution of sex, evolutionary transitions, human evolution, infectious disease evolution, life history evolution, macroevolution, mechanisms of evolution, phylogenetic analysis, population dynamics, population genetics, social evolution, speciation and types of selection. | |||||
| Literatur | Textbook: Evolutionary Analysis Scott Freeman and Jon Herron 5th Edition, English. | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | The exam is based on lecture and textbook. | |||||
| Biologische Chemie | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
| 551-1174-00L | Systembiologie | W | 4 KP | 2V + 2U | U. Sauer, K. M. Borgwardt, J. Stelling, N. Zamboni | |
| Kurzbeschreibung | Ausgehend von biologischen Fragen und Phänomenen unterrichtet der Kurs zur Beantwortung notwendige Konzepte von Modellierungen und Datenanalysen. In den Übungen erhalten die Studenten erste praktische Erfahrungen in einfacher Programmierung eigener Modelle und Analysen. | |||||
| Lernziel | Wir unterrichten kein oder nur wenig neues biologisches Wissen oder experimentelle Analysemethoden, sondern nutzen aus dem Studium bekanntes Wissen (z. B. Enzymkinetik, Regulationsmechanismen oder analytische Methoden). Unser Ziel ist es biologische Probleme aufzuzeigen, die aus dynamischen Interaktionen molekularer Elemente entstehen und mit Hilfe von Computermethoden gelöst werden können. Spezifische Ziele sind: - Verständnis der Limitationen intuitiver Argumentation in der Biologie - Ein erster Überblick über Computermethoden in der Systembiologie - Übersetzen biologischer Fragestellungen in computerlösbare Probleme - Praktische Erfahrungen in Programmierung mit MATLAB - Erste Erfahrungen in der Computerinterprätation von biologischen Daten - Verständnis typischer Abstraktionen in der Modellierung molekularer Systeme | |||||
| Inhalt | Während der ersten 7 Wochen konzentrieren wir uns auf mechanistische Modellierungen. Ausgehend von einfachen Enzymkinetiken betrachten wir zunächst die Dynamik von kleinerer Stoffwechselwegen und enden mit stöchiometrischen Modellen mittlerer Netzwerke. In der zweiten Kurshälfte konzentrieren wir uns auf die Analyse von typischen biologischen Omics Datensätzen. Wir starten mit multivariaten statistischen Methoden wie z. B. Clustering und Principal Component Analysis und enden mit Methoden um Netzwerke aus Daten zu lernen. | |||||
| Skript | Skripten zur Vorbereitung werden per Moodle zur Verfügung gestellt | |||||
| Literatur | Der Kurs wird nicht mit einem bestimmten Lehrbuch unterrichtet, aber 2 Bücher werden zur Unterstützung empfohlen: - Systems Biology (Klipp, Herwig, Kowald, Wierling und Lehrach) Wiley-VCH 2009 - A First Course in Systems Biology (Eberhardt O. Voight) Garland Science 2012 | |||||
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