MLU
BCT.05061.01 - Projektmodul Pflanzenbiochemie (IPB) (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch
BCT.05061.01 15 CP
Modulbezeichnung Projektmodul Pflanzenbiochemie (IPB)
Modulcode BCT.05061.01
Semester der erstmaligen Durchführung
Fachbereich/Institut Institut für Biochemie und Biotechnologie
Verwendet in Studiengängen / Semestern
  • Biochemie (MA120 LP) (Master) > Biochemie BiochemieMA120, Akkreditierungsfassung gültig ab WS 2010/11 > Biochemische Wahlpflichtmodule
  • Biologie (MA120 LP) (Master) > Biologie BiologieMA120, Akkreditierungsfassung gültig ab WS 2010/11 > Wahlpflichtmodule
Modulverantwortliche/r
Weitere verantwortliche Personen
Prof. Dr. S. Abel, Prof. Dr. A. Tissier, Prof. Dr. L. Wessjohann, PD Dr. T. Vogt, PD Dr. W. Brandt
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele
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
Modulinhalte
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
Lehrveranstaltungsformen Praktikum (6 SWS)
Kursus (4 SWS)
Seminar (2 SWS)
Kursus (16 SWS)
Unterrichtsprachen Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern 6 Wochen Semester
Angebotsrhythmus Modul nicht festlegbar
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Prüfungsebene
Credit-Points 15 CP
Modulabschlussnote LV 1: %; LV 2: %; LV 3: %; LV 4: %.
Faktor der Modulnote für die Endnote des Studiengangs 1
Modulveran­staltung Lehrveranstaltungs­form Veranstaltungs­titel SWS Workload Präsenz Workload Vor- / Nach­bereitung Workload selbstge­staltete Arbeit Workload Prüfung incl. Vorbereitung Workload Summe
LV 1 Praktikum Praktikum 6 0
LV 2 Kursus Projektseminar 4 0
LV 3 Seminar Literaturseminar 2 0
LV 4 Kursus Selbststudium 16 0
Workload modulbezogen 450 450
Workload Modul insgesamt 450
Prüfung Prüfungsvorleistung Prüfungsform
LV 1
LV 2
LV 3
LV 4
Gesamtmodul
Praktikumsprotokoll, Literaturvortrag
mündl. Prüfung oder Klausur oder Vortrag oder Protokoll
Wiederholungsprüfung
Regularien Teilnahme­voraussetzungen Angebots­rhythmus Anwesenheits­pflicht Gewicht an Modulnote in %
LV 1 Wintersemester Nein %
LV 2 Wintersemester Nein %
LV 3 Wintersemester Nein %
LV 4 Wintersemester Nein %