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- Lehrteam
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- Orte & Zeit
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Vorlesung
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jeweils um 10.15 Uhr im
Hörsaal G-60
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Dienstag
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29.
Januar
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Donnerstag
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31.
Januar
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Dienstag
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05.
Februar
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Donnerstag
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07.
Februar
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Experimenteller
Teil
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jeweils 13.00-17.00 in den
Labors 03F05
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Dienstag-Gruppe
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29. Januar und 05.
Februar
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Mittwoch-Gruppe
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30. Januar und 06.
Februar
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Donnerstag-Gruppe
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31. Januar und 07.
Februar
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Berichterstattung
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mündlich:
Donnerstag, 07. Februar, 11.15 Uhr im
Hörsaal G-60 durch Dienstag- und
Mittwoch-Gruppen
schriftlich:
bis 10.Februar durch
Donnerstag-Gruppen
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- Kursstruktur
- Der
Kurs gibt den Studierenden im 3. Semester
einen Einblick in
- die
physiologische und genetische
Diversität der
Mikroorganismen,
- ihre
weite ökologische
Verbreitung,
- ihre
Evolution,
- ihre
Nützlichkeit und Anwendbarkeit
sowie
- die
Interaktionen zwischen Mikroorgansimen
und zwischen Mikroorganismen, Pflanzen,
Tieren und dem Menschen
- Der
Kurs besteht aus den folgenden
Studienteilen:
- Die
Studierenden eignen sich die Fakten mit
Hilfe der Reading
Assignments
im Lehrbuch
weitgehend selbständig
an.
- Sie
überprüfen die richtige
Begriffsbildung anhand von
Testfragen
zu den Lehrbuchkapiteln und durch
Übungen,
die Sie über das Internet interaktiv
beantworten und korrigieren lassen
können.
- Die
Übungen
dienen dazu, sich selbst über das neu
erworbene Wissen zu vergewissern und es
weiter zu festigen.
- In
der Vorlesung
werden 6 Inhalte
schwerpunktmässig diskutiert. Es
wird aufgezeigt, wie Fakten
zusammenhängen, und es werden jene
Kenntnislücken geschlossen, die die
Studierenden dem Dozenten bewusst machen.
- Fragen
und Diskussionswünsche können
via E-mail
direkt oder über das
Diskussionsforum
übermittelt werden.
- Im
Labor erfahren Sie selbst,
wie
mit Mikroorganismen umgegangen
wird.
Zusammen mit einer Betreuerin / einem
Betreuer führen Sie einfache
Experimente
aus, die die vielfältigen Leistungen
von Mikroorganismen demonstrieren, und Sie
werden angeregt, selbst
weiterführende Experimente zu
entwerfen.
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- Kursinhalte
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- Im
Rahmen von je 8 Vorlesungs- und
Praktikumsstunden werden wir 6
Schwerpunkte bearbeiten
-
- Prokaryotische
Innovationen aus 3.8 Milliarden Jahren
Evolution
- Die
meisten biologischen Innovationen haben
sich bei den Prokaryoten entwickelt.
Mit molekularbiologischen Werkzeugen
kann man heute die Evolution dieser
Entwicklung teilweise rekonstruieren.
Welches waren die erfolgreichsten
biologischen Innovationen, die
selektioniert und zum Teil zu
grundlegenden Eigenschaften der meisten
eukaryotischen Zellen geworden sind ?
Vorlesungen
1a
und
7
-
- Verbreitung
und Differenzierung von
Mikroorganismen
- Zu
den Mikroorgansimen zählen wir die
Archäen, die Bakterien und die
eukaryotischen Einzeller. Sie besiedeln
alle Habitate der Erde, und da viele in
der Lage sind, extreme
Umweltbedingungen nicht nur zu
tolerieren, sondern auch zu nutzen,
kommen ihre Vertreter in allen
Ökosystemen der Erde vor.
Mögliche Lebensformen auf anderen
Planeten müssten dieselben
Prinzipen erfüllen, die
mikrobiologisches Leben auf der Erde
auszeichnen; welche sind das ?
Vorlesung 1a/b
-
- Ernährung
von Mikroorganismen
- Mikroorganismen
leben autotroph oder heterotroph; sie
nutzen Nährstoffe aus
anorganischen oder organischen
Molekülen; bezüglich der
Elektronen sind sie lithotroph oder
organtroph, und ihr
hauptsächlicher Lebensstil kann
phototroph oder chemotroph sein. Wie
setzt man Mikrobendiäten zusammen,
die all die Voraussetzungen für
Wachstum erfüllen und mit denen
man neue Mikroorganismen aus der Natur
anreichern und Reinkulturen isolieren
kann ? Vorlesungen 4
und 3
-
- Stoffwechselleistungen
und Funktionelle Genomik
- Bakterien
und Archäen führen alle
Stoffwechselleistungen aus, die
für die Physiologie der Erde
notwendig sind. Ohne sie gäbe es
weder Stoffzyklen noch
Energieumwandlungsmechanismen, weder
Stickstofffixierung noch C-Autotrophie,
noch Photosynthese, noch Atmung. Die
grundlegenden physiologischen
Leistungen wurden im Verlaufe der
letzten 200 Jahre entdeckt, und die
Bakterien und Archäen, die sie
ausführen, konnten bis heute erst
zum Teil kultiviert werden. Wie kann
man, auch ohne Kultivierung, Angaben
über mikrobielle Aktivitäten
in komplexen Ökosystemen erhalten
? Vorlesung
3
-
- Domestizierung
von Mikroorganismen
- Bei
der Diagnose von Infektionskrankheiten
müssen pathogene Mikroorganismen
phänotypisch oder genotypisch
nachgewiesen werden. In industriellen
Prozessen kommen meist nur reine
Einzelkulturen zum Einsatz, die als
Arten phänotypisch charakterisiert
sein müssen. Um Prozesse in
komplexen Ökosystemen zu
verstehen, sind auf der anderen Seite
Kenntnisse über symbiotische
Wechselwirkungen unter den mikrobiellen
Gemeinschaften massgebend. Wie
definiert, analysiert und misst man die
Leistung von Reinkulturen und diejenige
von Gemeinschaften ?
Vorlesungen
6 und
4
-
- Biotechnologische
und medizinische Anwendungen
- Die
in statischer Kultur erreichbare
Zellmasse hängt ab von den
Nährstoffen und den
Energieträgern, die im Medium
offeriert werden sowie von der
Konzentration an Stoffwechselprodukten,
die sich anhäufen. Im regulierten
Chemostaten kann man Mikroorganismen
fast beliebig lang kontinuierlich
züchten. Durch das eine oder das
andere Kultivierungsverfahren werden
heute eine Vielzahl von
Nahrungsmittelhilfsstoffen, Medikamente
und wertvolle Produkte für die
Forschung synthetisiert. Wachstum und
Verhinderung des Wachstums von
Mikroorganismen sind in der klinischen
Mikrobiologie ebenso wichtig wie in
biotechnologischen Anwendungen und in
unserer täglichen Hygiene. Welche
Rolle spielen natürliche, aber
auch genetisch veränderte
Mikroorganismen in der Biotechnologie,
der Forschung und in der Ökologie
der Gesundheit ?
Vorlesungen
5
und 1b
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