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BCT.05061.01 - Projektmodul Pflanzenbiochemie (IPB) (Complete module description)
Original version English
BCT.05061.01 15 CP
Module label Projektmodul Pflanzenbiochemie (IPB)
Module code BCT.05061.01
Semester of first implementation
Faculty/Institute Institut für Biochemie und Biotechnologie
Module used in courses of study / semesters
  • Biochemie (MA120 LP) (Master) > Biochemie BiochemieMA120, Version of accreditation valid from WS 2010/11 > Biochemische Wahlpflichtmodule
  • Biologie (MA120 LP) (Master) > Biologie BiologieMA120, Version of accreditation valid from WS 2010/11 > Wahlpflichtmodule
Responsible person for this module
Further responsible persons
Prof. Dr. S. Abel, Prof. Dr. A. Tissier, Prof. Dr. L. Wessjohann, PD Dr. T. Vogt, PD Dr. W. Brandt
Prerequisites
Skills to be acquired in this module
Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse und Einblicke in folgende Gebiete:
  • Biochemie und Regulation wichtiger pflanzlicher molekularer Prozesse und Stoffwechselwege unter besonderer Berücksichtigung autotropher Biosynthesewege und spezieller Naturstoffklassen
  • Erfassung genereller chemischer und physikochemischer Prinzipien am Beispiel ausgewählter pflanzlicher Reaktionen und Stoffwechselwege
  • Moderne bioanalytische Techniken, molekulargenetische Ansätze, biotechnologische Methoden
  • Grundlagen der pflanzlichen Systembiologie, Anwendung der Bioinformatik und systembasierter (large-scale) experimenteller Ansätze
  • Assoziation und Verknüpfung einzelner Fachrichtungen zur Lösung komplexer experimenteller Probleme
  • Verknüpfung der experimentellen Grundlagenforschung mit anwendungsbezogenen Aspekten
  • Erfassen und Präsentation von aktuellen Publikationen auf dem Gebiet der Pflanzenbiochemie (englisch) mit anschließender kritischer Diskussion (deutsch)
  • Forschungsthemen der vier Abteilungen am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie
Module contents
A) Organisation und Regulation des pflanzlichen Stoffwechsels
  • Strukturen und Funktionen der pflanzlichen Zelle
  • Metabolische Kompartimentierung, intra- und interzelluläre Transportprozesse
  • Photosynthese: Lichtabsorption, Reaktionszentren, Generation von NADPH und ATP
  • Photosynthese: C-Assimilation, Calvin (C3) Zyklus, Regulationsprinzipien
  • Rubisco: Chemische Reaktionen und Evolution
  • Konsequenz der Rubisco-Oxygenaseaktivitiät: Photorespiration (C2 Zyklus)
  • Vermeidung der Rubisco-Oxygenaseaktivitiät: C4 Photosynthese und CAM (C4 Zyklus)
  • Biosynthese und Mobilisierung wichtiger Kohlenhydrate: Sucrose, Fruktane, Stärke, Zellulose, Callose
  • Biosynthese und Mobilisierung wichtiger Fettsäureabkömmlinge: Membranlipide, Triglyceride, Polyketide
  • Biosynthese und Funktionen von Isoprenoiden: Terpene, Carotinoide, Steroide, Konzept des „Sekundären Stoffwechsels“
  • N-Assimilation: Nitratreduktion, Stickstofffixierung, Aminosäurefamilien
  • S-Assimilation: Sulfatreduktion und Biosynthese S-haltiger Aminosäuren und Peptide
  • Biosynthese von N-haltigen Primärmetaboliten: Aromatische Aminosäuren, SAM, Chlorophyll
  • Biosynthese von ausgewählten N-haltigen Sekundärmetaboliten: Phenylpropanoide (Flavonoide, Anthocyanine, Lignin, Tannin, Cutin, Suberin, Sporopollenin, pflanzliche Zellwände)
  • Biosynthese von weiteren N-haltigen Sekundärmetaboliten: Cyanogene Glycoside, Glukosinolate, Alkaloide
  • Integration des pflanzlichen Stoffwechsels: Prinzipien der Stoffwechselregulation, intra- und interzelluläre Signalprozesse (Ca-signaling, Phosphatidylinositol, mobile RNAs)
  • Biosynthese und Wirkung pflanzlicher Hormone (Auxin, Cytokinin, Gibberellin, Ethylen, ABA, JA, Oxylipine, SA, Brassinisteroide)
  • Biochemische Anpassungen an veränderte Umweltbedingungen: abiotische Faktoren (Nährstoffmangel, Trocken- und Salzstress), biotische Faktoren (Pathogenabwehr)
  • Pflanzenbiotechnologie, Klimawandel, Biofuels, Nationale Forschungsstrategie Bioökonomie 2030
B) Methoden und Techniken zur Untersuchung des pflanzlichen Stoffwechsels
  • Zellfraktionierung, moderne bioanalytische Trenn- und Messverfahren
  • Genexpression und Proteinreinigung
  • Large-scale Genomics, Proteomics, und Metabolomics
  • Bioinformatik und phylogenetische Studien
  • Methoden der Strukturvorhersage von Proteinen (homology modelling, ligand docking, threading)
  • Analyse molekularer Interaktionen in vitro und in vivo
  • Methoden der chemischen und zellbiologischen Flux-Analyse
  • Genetische Ansätze, Transformationssysteme und Produktion transgener Pflanzen
Forms of instruction Practical training (6 SWS)
Course (4 SWS)
Seminar (2 SWS)
Course (16 SWS)
Languages of instruction German, English
Duration (semesters) 6 Wochen Semester
Module frequency nicht festlegbar
Module capacity unlimited
Time of examination
Credit points 15 CP
Share on module final degree Course 1: %; Course 2: %; Course 3: %; Course 4: %.
Share of module grade on the course of study's final grade 1
Module course label Course type Course title SWS Workload of compulsory attendance Workload of preparation / homework etc Workload of independent learning Workload (examination and preparation) Sum workload
Course 1 Practical training Praktikum 6 0
Course 2 Course Projektseminar 4 0
Course 3 Seminar Literaturseminar 2 0
Course 4 Course Selbststudium 16 0
Workload by module 450 450
Total module workload 450
Examination Exam prerequisites Type of examination
Course 1
Course 2
Course 3
Course 4
Final exam of module
Praktikumsprotokoll, Literaturvortrag
mündl. Prüfung oder Klausur oder Vortrag oder Protokoll
Exam repetition information
Prerequisites and conditions Prerequisites Frequency Compulsory attendance Share on module grade in percent
Course 1 Winter semester No %
Course 2 Winter semester No %
Course 3 Winter semester No %
Course 4 Winter semester No %