Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2023

Biologie Bachelor Information
Fächer des 1. Studienjahres
Basisprüfung
Basisprüfungsblock 1
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
551-0125-00LGrundlagen der Biologie I: von Molekülen zur Biochemie der ZellenO6 KP5GJ. Vorholt-Zambelli, N. Ban, R. Glockshuber, K. Locher, J. Piel
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Biochemie und Molekularbiologie sowie evolutionäre Prinzipien. Der Schwerpunkt liegt auf Bacteria und Archaea unter Berücksichtigung universeller Konzepte.
LernzielEinführung in die Biochemie und Molekularbiologie sowie evolutionäre Zusammenhänge
InhaltDie Lehrveranstaltung führt in die Biologie als interdisziplinäre Wissenschaft ein. Verbindungen zur Physik und Chemie werden aufgezeigt, da biologische Prozesse innerhalb der Gesetze der Thermodynamik ablaufen und auf Elementen, Molekülen und chemischen Reaktionen basieren. Der Übergang von der Geo- zur Biochemie wird diskutiert und im Zusammenhang mit dem Ursprung des Lebens betrachtet. Evolutionäre Prinzipien werden eingeführt und daraus resultierende Prozesse als Leitfaden verwendet. Es werden vereinheitlichende Konzepte in der Biologie vorgestellt, einschliesslich des Aufbaus und der Funktion zellulärer Makromoleküle und der Art der Kodierung, Dekodierung und Vervielfältigung vererbbarer Information. Zentrale Grundlagen der universellen Energieumwandlung werden ausgehend von Redoxprozessen und mit Schwerpunkt auf Bakterien und Archaeen betrachtet. Schliesslich werden biologische Prozesse in eine ökosystemorientierte Perspektive gestellt.

Der Vorlesung ist in verschiedene Abschnitte gegliedert:
1. Geochemische Perspektiven der Erde und Einführung in die Evolution
2. Bausteine des Lebens
3. Makromoleküle: Proteine
4. Membranen und Transport durch die Plasmamembran
5. Universelle Mechanismen der Replikation, Transkription und Translation
6. Reaktionskinetik, Bindungsgleichgewichte und enzymatische Katalyse
7. Energiestoffwechsel
8. Baustoffwechsel
9. Metabolismus und biogeochemische Kreislauf der Elemente
SkriptDie neu konzipierte Vorlesung wird durch Skripte unterstützt.
LiteraturDie Vorlesung wird durch Skripte unterstützt.
Die Vorlesung enthält Elemente aus den Lehrbüchern "Brock Biology of Microorganisms", Madigan et al. 15th edition, Pearson und "Biochemistry" (Stryer), Berg et al. 9th edition, Macmillan international.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggefördert
Persönliche KompetenzenKritisches Denkengefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
529-1001-01LAllgemeine Chemie (für Biol./Pharm.Wiss.)O4 KP4V + 2UJ. Cvengros
KurzbeschreibungDie Vorlesung erläutert einige Grundlagen der allgemeinen Chemie. Dies schliesst (unter anderen) Reaktionsgleichungen, Energieumsatz bei chemischen Reaktionen, Eigenschaften von ionische und kovalente Bindungen, Lewisschen Strukturen, Eigenschaften von Lösungen, Kinetik, Thermodynamik, Säure-Basen Gleichgewichte, Elektrochemie und Eigenschaften von Metalle Komplexe ein.
LernzielVerständnis der grundlegenden Prinzipien und Konzepte der allgemeinen und anorganischen Chemie.
LiteraturCharles E. Mortimer, CHEMIE - DAS BASISWISSEN DER CHEMIE. 12. Auflage, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 2015.

Weiterführende Literatur:
Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten, CHEMIE. 10. Auflage, Pearson Studium, 2011. (deutsch)

Catherine Housecroft, Edwin Constable, CHEMISTRY: AN INTRODUCTION TO ORGANIC, INORGANIC AND PHYSICAL CHEMISTRY, 3. Auflage, Prentice Hall, 2005.(englisch)
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
529-1011-00LOrganische Chemie I (für Biol./Pharm.Wiss./HST)O4 KP4GC. Thilgen
KurzbeschreibungGrundlagen der Organischen Chemie: Strukturlehre. Bindungsverhältnisse und funktionelle Gruppen; Nomenklatur; Resonanz und Aromatizität; Stereochemie; Konformationsanalyse; Bindungsstärken; organische Säuren und Basen; Einführung in die Reaktionslehre; reaktive Zwischenstufen: Carbanionen, Carbeniumionen und Radikale.
LernzielVerständnis der Konzepte und Definitionen der organischen Strukturlehre. Kenntnis der für die Biowissenschaften wichtigen funktionellen Gruppen und Stoffklassen. Grundlagen für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Struktur und Reaktivität.
InhaltEinführung in die organische Strukturlehre: Isolierung, Trennung und Charakterisierung organischer Verbindungen. Klassische Strukturlehre: Konstitution, kovalente Bindungen, Molekülgeometrie, funktionelle Gruppen, Stoffklassen Nomenklatur organischer Verbindungen. Delokalisierte Elektronen: Resonanztheorie und Grenzstrukturen, Aromatizität. Stereochemie: Chiralität, Konfiguration, Topizität. Moleküldynamik und Konformationsanalyse. Bindungsenergien, nicht-kovalente Wechselwirkungen. Organische Säuren und Basen. Reaktionslehre: grundlegende thermodynamische und kinetische Betrachtungen; reaktive Zwischenstufen (Radikale, Carbeniumionen, Carbanionen).
SkriptEin gedrucktes Skript ist im Rahmen der Vorlesung erhältlich. Für die Übungen werden Lösungsvorschläge abgegeben. Alle Unterlagen stehen online im Moodle-Kurs "Organische Chemie I" des aktuellen Semesters zur Verfügung (https://moodle-app2.let.ethz.ch).
Literatur· Basisbuch Organische Chemie. Carsten Schmuck, Pearson Studium, 2018. (Kompaktes Lehrbuch für die ersten beiden Semester; 412 Seiten).
· Organische Chemie. K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, Übers. hrsg. von Holger Butenschön, 6. Aufl., Wiley-VCH, 2020.
· Organic Chemistry: Structure and Function. K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, 8th ed., W. H. Freeman & Company, 2018.
· Organic Chemistry. T. W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder, 12th ed., Wiley, 2016.
· Organische Chemie. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, 2. Aufl., Springer Berlin, 2017 (Korr. Nachdr. 2. Auflage 2013).
· Organic Chemistry. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, 2nd ed., Oxford University Press, 2012.
· Organische Chemie. Paula Y. Bruice, 5. akt. Aufl., Pearson Studium, 2011.
· Organic Chemistry. Paula Y. Bruice, 8th ed., Pearson, 2016.
· Essential Organic Chemistry. Paula Y. Bruice, 3rd ed., Pearson, 2015. (Designed for a one-term course)
· Organic Chemistry I as a Second Language – Translating the basic concepts (Taschenbuch mit Übungen: 400 Seiten). David R. Klein; 4th ed., Wiley, 2016.
Voraussetzungen / BesonderesDie Lerneinheit besteht aus 36 Stunden Vorlesung und 20 Stunden Übungen (in Gruppen von ca. 25 Personen). Zusätzlich stehen Online-Übungen in der e-Learning-Umgebung Moodle (Kurs OC I) zur Verfügung.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
Basisprüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0073-00LPhysik I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O3 KP2V + 2UT. M. Ihn
KurzbeschreibungEinführung in die Konzepte und Werkzeuge der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Mechanik und Elemente der Quantenmechanik
LernzielDie Studierenden kennen und verstehen die grundlegenden Begriffe der naturwissenschaftlich-physikalischen Naturbeschreibung. Sie verstehen die grundlegenden Konzepte und Gesetze der Mechanik und können sie in praktischen Beispielaufgaben anwenden. Sie kennen das Konzept der Quantisierung und der Quantenzahlen.
Inhalt1. Beschreibung von Bewegungen
2. Die Newtonschen Gesetze
3. Arbeit und Energie
4. Stossprobleme
5. Welleneigenschaften von Teilchen
6. Der atomare Aufbau der Materie
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 (http://www.feynmanlectures.caltech.edu/)
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKooperation und Teamarbeitgefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Persönliche KompetenzenKritisches Denkengeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
401-0291-00LMathematik I Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O6 KP4V + 2UA. Caspar
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## Eindimensionale diskrete Entwicklungen ##
- linear, exponentiell, begrenzt, logistisch
- Fixpunkte, diskrete Veränderungsrate
- Folgen und Grenzwerte

## Funktionen in einer Variablen ##
- Reproduktion, Fixpunkte
- Periodizität
- Stetigkeit

## Differentialrechnung (I) ##
- Veränderungsrate/-geschwindigkeit
- Differentialquotient und Ableitungsfunktion
- Anwendungen der Ableitungsfunktion

## Integralrechnung (I) ##
- Stammfunktionen
- Integrationstechniken

## Gewöhnliche Differentialgleichungen (I) ##
- Qualitative Beschreibung an Beispielen:
Beschränkt, Logistisch, Gompertz
- Stationäre Lösungen
- Lineare DGL 1. Ordnung
- Trennung der Variablen

## Lineare Algebra ##
- Erste Arithmetische Aspekte
- Matrizenrechnung
- Eigenwerte / -vektoren
- Quadratische LGS und Determinante
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:
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-0348-8598-0

**Ch. Blatter**
Lineare Algebra; VDF und als Skript in der PolyBox

**A. Caspar, N. Hungerbühler**
Mathematische Modellierung in den Life Sciences, Springer.
Via ETH-Bibliothek:
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-66018-8
Voraussetzungen / Besonderes## Übungen und Prüfungen ##
+ Die Übungsaufgaben (Handaufgaben, Khan-Aufgaben, Multiple-Choice) sind ein wichtiger Bestandteil
der Lehrveranstaltung.
+ Es wird erwartet, dass Sie mindestens 9 von 13 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.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgeprüft
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
Praktika des Basisjahres
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
535-1001-00LPraktikum Allgemeine Chemie (für Biol./Pharm. Wiss.) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Informationen zum Praktikum am Begrüssungstag.

So früh wie möglich in myStudies belegen, weil die Brandschutzkurse mit separatem Aufgebot schon vor dem Praktikumsstart stattfinden.
O6 KP8PS. Gruber, J. Hall
KurzbeschreibungEinführung in das praktische Arbeiten im chemischen Laboratorium. Der Kurs vermittelt die wesentlichen Arbeitstechniken und behandelt die wichtigsten chemischen Reaktionsarten.
Lernziel- Erlernen der grundlegenden Arbeitstechniken im chemischen Laboratorium
- Erlernen der Grundlagen des naturwissenschaftlichen Experimentierens
- Beobachtung und Interpretation chemischer Vorgänge
- Führung eines auswertbaren Laborjournals
Inhalt- Einfache chemische Arbeitstechniken/methoden
- Methoden zur Stofftrennung
- Physikalische Messungen: Masse, Volumen, pH
- Ionische Festkörper (Salze)
- Säure/Base-Chemie, Pufferung
- Redoxreaktionen
- Metallkomplexe
- Titrationsmethoden und quantitative Spektroskopie
- Einführung in die qualitative Analyse
SkriptAnleitung zum Praktikum (wird zu Beginn des Kurses an die Studenten abgegeben)
Sprache: Deutsch, Englisch auf Anfrage
LiteraturAllgemeine Chemie für Biologen
Latscha & Klein
Springer Verlag (ständig neue Auflagen),

ist als Ergänzungsliteratur geeignet.
Voraussetzungen / BesonderesDer Kurs verursacht Material- und Chemikalienkosten, welche am Ende des Semesters den Studenten belastet werden.

Mit Belegung dieses Praktikums bestätigen die Studierenden, alle Sicherheitsinformationen gründlich zu studieren und Anweisungen zu befolgen.
Fächer des 2. Studienjahres
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
551-0127-00LFundamentals of Biology III: MulticellularityO8 KP6GM. Stoffel, M. Künzler, O. Y. Martin, U. Suter, S. Werner, A. Wutz, S. C. Zeeman
KurzbeschreibungVermittelt werden die grundlegenden Konzepte der Multizellularität, mit Schwerpunkt auf der molekularen Basis multizellularer biologischer Systeme und ihrer funktionellen Integration in kohärente Ganzheiten. Die strukturelle und funktionelle Spezialisierung wird anhand gemeinsamer und spezifischer Funktionen bei Pilzen, Pflanzen und Tieren (einschließlich des Menschen) diskutiert.
Lernziel1. Die Studierenden können Vorteile und Herausforderungen, die mit dem Vielzellersein verbunden sind, beschreiben und eigenständige Lösungen skizzieren, die Organismen entwickelt haben, um mit den Herausforderungen der komplexen Vielzelligkeit umzugehen.

2. Die Studierenden können erklären, wie die inneren und äußeren Strukturen von Pilzen, Pflanzen und Tieren funktionieren, um Überleben, Wachstum, Verhalten und Fortpflanzung zu unterstützen.

3. Die Studierenden können die grundlegenden Wege und Mechanismen der zellulären Kommunikation erklären, die das zelluläre Verhalten regulieren (Zelladhäsion, Stoffwechsel, Proliferation, Reproduktion, Entwicklung).

4. Die Studierenden können beschreiben, wie sich aus einer einzelnen Zelle viele Zellen entwickeln, die jeweils unterschiedliche spezialisierte Funktionen haben.
InhaltDie Vorlesung führt in die strukturelle und funktionelle Spezialisierung bei Pilzen, Pflanzen und Tieren, einschließlich des Menschen, ein. Nach einem Überblick über die Vielfalt der eukaryotischen Organismen wird diskutiert, wie Pilze, Pflanzen, Tiere und Menschen Strukturen und Strategien entwickelt haben, um mit den Herausforderungen der Vielzelligkeit zurechtzukommen. Die molekularen Grundlagen der Kommunikation, Koordination und Differenzierung werden vermittelt und durch Schlüsselaspekte der Reproduktion, des Stoffwechsels, der Entwicklung und der Regeneration ergänzt. Die Themen umfassen Form und Funktion von Pilzen und Pflanzen, menschliche Anatomie und Physiologie, Stoffwechsel, Zellsignalisierung, Adhäsion, Stammzellen, Regeneration, Reproduktion und Entwicklung.
LiteraturAlberts et al. 'Molecular Biology of the Cell' 6. Auflage
Smith A.M., et al. "Pflanzenbiologie" Garland Science, New York, Oxford
Campbell "Biologie", 11. Auflage
Voraussetzungen / BesonderesEinige Vorlesungseinheiten werden in englischer Sprache gehalten.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengefördert
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Soziale KompetenzenKooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
551-1005-00LBioanalytics Information O4 KP4GP. Picotti, F. Allain, V. Korkhov, M. Pilhofer, R. Schlapbach, K. Weis, K. Wüthrich, weitere Dozierende
KurzbeschreibungDer Kurs gibt eine Einführung in die wichtigsten der modernen biologischen Forschung zugrunde liegenden Labortechniken.
LernzielFür jede der besprochenen Techniken können die Studierenden am Ende des Kurses erklären:
a) die physikalischen, chemischen und biologischen Prinzipien die der Technik zugrunde liegen,
b) welche Anforderungen Technik an die verwendeten Proben stellt
c) welche Rohdaten erhoben werden
d) welche Annahmen und Zusatzdaten bei der Interpretation der Daten verwendet werden.
e) wie die Daten und die Resultate der Analyse benutzt werden um biologische Fragen zu beantworten.

Am Ende des Kurses werden die Studierenden in der Lage sein unter den besprochenen Techniken diejenigen auszuwählen, die am besten geeignet sind um eine bestimmte biologische Frage zu beantworten.
Sie werden zusätzlich in der Lage sein die Vor- und Nachteile der in Frage kommenden Techniken zu diskutieren und zu beschreiben wie verschiedene Techniken kombiniert werden können um ein umfassenderes Verständnis der biologische Frage zu erhalten.
InhaltDer Kurs wird aus einer Kombination von Vorlesungen, Selbststudiumseinheiten und Übungen bestehen.

Der Fokus des Kurses liegt auf folgenden Techniken:

-DNA Sequenzierung
- Chromatographische Techniken
- Massenspektrometrie
- UV/Vis- und Fluoreszensspektroskopie
- Lichtmikroskopie
- Elektronenmikroskopie
- Röntgenkristallographie
- NMR Spektroskopie
SkriptDer Kurs wird durch eine Moodle Seite unterstützt auf der für den Kurs notwendigen Materialen zur Verfügung gestellt werden.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
252-0852-00LGrundlagen der Informatik Information O4 KP2V + 2UL. E. Fässler, M. Dahinden
KurzbeschreibungDiese Lehrveranstaltung vermittelt ausgewählte Informatik-Konzepte zur Bearbeitung interdisziplinärer Projekte.

Themenbereiche: Einführung in die Programmierung, Sequenzanalyse, Simulieren und Modellieren, Matrizenrechnen, Daten verwalten mit relationalen Datenbanken.
LernzielDie Studierenden können...

- selbstständig Aufgabenstellungen als Programm codieren, Programme testen und Fehler beheben.
- bestehenden Programmcode verstehen, hinterfragen und verbessern.
- mit der Komplexität realer Daten umgehen.
- Daten in einer geeigneten Datenstruktur speichern.
- Datenbanken abfragen und das zugehörige Datenbankmodell verstehen und beurteilen.
- Modelle aus den Naturwissenschaften als Simulation umzusetzen.
- Zufallsexperimente durchführen und die Resultate interpretieren.
- Standard-Algorithmen erklären und anwenden.
Inhalt1. Variablen und Datentypen
2. Kontrollstrukturen und Logik
3. Sequentielle Datentypen, Such- und Sortieralgorithmen, Sequenzanalyse
4. Funktionen, Module, Simulationen und Animationen
5. Daten verwalten mit einer relationalen Datenbank
6. Matrizen, Zufallsexperimente, Zelluläre Automaten
SkriptAlle Materialien zur Lehrveranstaltung sind verfügbar unter www.gdi.ethz.ch
LiteraturL. Fässler, M. Dahinden, D. Komm, and D. Sichau: Einführung in die Programmierung mit Python. Begleitunterlagen zum Onlinekurs und zur Vorlesung, 2022. ISBN: 978-3-7562-1004-6.
Voraussetzungen / BesonderesDiese Vorlesung basiert auf anwendungsorientiertem Lernen. Den grössten Teil der Arbeit verbringen die Studierenden damit, Projekte mit naturwissenschaftlichen Daten zu bearbeiten und die Resultate mit Assistierenden zu diskutieren. Für die Aneignung der Informatik-Grundlagen stehen elektronische Tutorials zur Verfügung.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
401-0643-13LStatistik II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O3 KP2V + 1UJ. Dambon
KurzbeschreibungVertiefung von Statistikmethoden. Nach dem detailierten Fundament aus Statistik I liegt nun der Fokus auf konzeptueller Breite und konkreter Problemlösungsfähigkeit mit der Statistiksoftware R.
LernzielNach diesem Kurs können Sie mit der Statistiksoftware R Daten einlesen, auf vielfältige Art verarbeiten und Grafiken für Berichte oder Vorträge exportieren. Sie verstehen die Konzepte von Methoden wie Lineare Regression (mit Faktoren, Interaktion, Modellwahl), ANOVA (1-weg, 2-weg), Chi-Quadrat-Test, Fisher-Test, GLMs, Mixed Models, Clustering, PCA und können diese mit der Statistiksoftware R in der Praxis umsetzen. Zudem kennen Sie die Grundprinzipien von gutem experimentellem Design und können bestehende Studien kritisch hinterfragen.
529-0015-00LPhysikalische ChemieO3 KP2V + 1UG. Jeschke, D. Klose
KurzbeschreibungThermodynamische Grundlagen von Phasengleichgewichten, intermolekularen Wechselwirkungen und molekularer Selbstassoziation und Kinetik von chemischen Reaktionen und Transportprozessen
LernzielDer Kurs vermittelt die physikalisch-chemischen Grundlagen wichtiger Prozesse in lebenden Zellen und Organismen sowie von Arbeitstechniken in der Biochemie und Molekularbiologie. Die Studierenden lernen

1. Die Beurteilung von Gleichgewichten anhand des chemischen Potentials

2. Die Interpretation von Phasendiagrammen

3. Welche Wechselwirkungen zwischen Molekülen in lebend Zellen wichtig sind

4. Warum es zur Selbstorganisation von Molekülen zu Aggregaten kommt

5. Welche physikalisch-chemischen Grundlagen das Verhalten von Biomembranen bestimmen

6. Wodurch die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, insbesondere auch enzymatisch katalysierter Reaktionen bestimmt wird

7. Wodurch die Geschwindigkeit von Stoff- und Wärmetransport bestimmt wird
InhaltChemisches Potential, Vorhersage der Richtung von Prozessen, Phasengleichgewicht, Phasenregel, Phasendiagramme reiner Stoffe, kolligative Eigenschaften, Osmose, Dialyse, Grenzflächenspannung, intermolekulare Wechselwirkungen, hydrophober Effekt, Hydrophilie und Denaturierung, Amphiphile, Grundlagen der Selbstassoziation, Mizellen, Packungsparameter, Doppelschichten, Vesikel, Membranen, Elementarreaktionen, Parallelreaktionen, Folgereaktionen, Eyring-Theorie, Enzymkinetik, Diffusion, Wärmeleitung, aktiver Transport
SkriptEin Skript liegt vor
LiteraturZusätzlich zum Skript kann der Stoff am Besten mit zwei englischsprachigen Lehrbüchern vertieft werden:

Marc R. Roussel, A Life Scientist's Guide to Physical Chemistry, Cambridge University Press, 2012

Jacob Israelachvili, Intermoleculr and Surface Forces, Academic Press, 1992
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengefördert
Verfahren und Technologiengefördert
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengefördert
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggefördert
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
529-0229-00LPraktikum Organische Chemie (für Biol./Pharm.Wiss.) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Belegung nur möglich bis 10 Tage vor Semesterbeginn.
Bei nicht bestandener Basisprüfung bedarf die Teilnahme am Praktikum der schriftlichen Bewilligung durch die Dozierenden.
O8 KP12PC. Thilgen
KurzbeschreibungAnalytischer Teil: grundlegende Operationen zur Trennung von Gemischen organischer Verbindungen (Umkristallisation, Destillation, Extraktion, Chromatographie);
Synthetischer Teil (Hauptteil): mindestens 8 Synthesestufen (ein- bis zweistufige Präparate).
LernzielErlernen der grundlegenden Arbeitstechniken zur Herstellung und Reinigung organischer Verbindungen. Verständnis der Reaktionsmechanismen und akkurates Protokollieren der Versuche.
InhaltAnalytischer Teil: grundlegende Operationen zur Trennung von Gemischen organischer Verbindungen (Umkristallisation, Destillation, Extraktion, Chromatographie).

Synthetischer Teil (Hauptteil): mindestens 8 Synthesestufen (ein- bis zweistufige Präparate) aus folgenden Klassen von Reaktionen: 1. nukleophile Substitution am sp3-hybridisierten C-Atom, 2. Eliminierung oder elektrophile Addition an eine C=C-Bindung, 3. elektrophile Substitution am Aromaten, 4. Oxidation, 5. Reduktion, 6. Grignard-Reaktion, 7. Herstellung eines Carbonsäurederivats, 8. Aldol-, Claisen-, Mannich-, Michael-Reaktion oder Robinson-Anellierung.

Einführung in die Datenbankrecherche (Reaxys, SciFinder).
SkriptSchriftliche Unterlagen werden im Rahmen des Praktikums verteilt.
Literatur1) P. Wörfel, M. Bitzer, U. Claus, H. Felber, M. Hübel, B. Vollenweider, Laborpraxis (Bd. 1: Einführung, allgemeine Methoden; Bd. 2: Messmethoden; Bd. 3: Trennungsmethoden; Bd. 4: Analytische Methoden); Birkhäuser Verlag; Basel; 1990.
2) Weiterführend: J. Leonard, B. Lygo, G. Procter; G. Dyker; Praxis der Organischen Chemie: Ein Handbuch; VCH Verlagsgesellschaft; Weinheim; 1996.
Voraussetzungen / BesonderesDie grundlegenden Reaktionen der Organischen Chemie und ihre Mechanismen sollten bekannt und die entsprechende Prüfung bestanden worden sein (cf. Vorlesung 529-1012-00L Organische Chemie II für Biol./ Pharm. Wiss./HST).

Voraussetzung für die Teilnahme ist die bestandene Sicherheitsprüfung "Safety Test HCI Chemie_V2" (s. https://moodle-app2.let.ethz.ch). Ein Ausdruck der vom System erstellten Bescheinigung ist den Assistierenden vor Beginn der praktischen Arbeiten vorzulegen.

Mit Belegung dieses Praktikums bestätigen die Studierenden, alle Sicherheitsinformationen gründlich zu studieren und Anweisungen zu befolgen
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Medien und digitale Technologiengefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
Fächer des 3. Studienjahres
Konzeptkurse
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-2413-00LEvolutionary GeneticsW6 KP4VT. Städler, A. Widmer, S. Fior, M. Fischer, J. Stapley
KurzbeschreibungThe concept course 'Evolutionary Genetics' consists of two lectures that jointly provide an introduction to the fields of population and quantitative genetics (emphasis on basic concepts) and ecological genetics (more emphasis on evolutionary and ecological processes of adaptation and speciation).
LernzielThe aim of the course is to provide students with a solid introduction to the fields of population genetics, quantitative genetics, and ecological genetics. The concepts and research methods developed in these fields have undergone profound transformations; they are of fundamental importance in our understanding of evolutionary processes, both past and present. Students should gain an appreciation for the concepts, methods and explanatory power of evolutionary genetics.
InhaltPopulation genetics - Types and sources of genetic variation; randomly mating populations and the Hardy-Weinberg equilibrium; effects of inbreeding; natural selection; random genetic drift and effective population size; gene flow and hierarchical population structure; molecular population genetics: neutral theory of molecular evolution and basics of coalescent theory.
Quantitative genetics - Continuous variation; measurement of quant. characters; genes, environments and their interactions; measuring their influence; response to selection; inbreeding and crossbreeding, effects on fitness; Fisher's fundamental theorem.
Ecological Genetics - Concepts and methods for the study of genetic variation and its role in adaptation, reproductive isolation, hybridization and speciation
SkriptHandouts
LiteraturHamilton, M.B. 2009. Population Genetics. Wiley-Blackwell, Chichester, U.K.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengefördert
Persönliche KompetenzenKritisches Denkengefördert
551-0307-00LMolecular and Structural Biology I: Protein Structure and Function
D-BIOL students are obliged to take part I and part II (next semester) as a two-semester course
W3 KP2VR. Glockshuber, K. Locher, E. Weber-Ban
KurzbeschreibungBiophysik der Proteinfaltung, Membranproteine und Biophysik von Membranen, enzymatischen Katalyse, katalytische RNA und RNAi, aktuelle Themen in Proteinbiophysik und Strukturbiologie.
LernzielVerständnis von Struktur/Funktionsbeziehungen in Proteinen, Proteinfaltung, Vertiefung der Kenntnisse in Biophysik, in physikalischen Messmethoden und modernen Methoden der Proteinreinigung und Protein-Mikroanalytik.
SkriptSkripte zu einzelnen Themen der Vorlesung sind unter http://www.mol.biol.ethz.ch/teaching abgelegt.
LiteraturGrundlagen:
- Creighton, T.E., Proteins, Freeman, (1993).
- Fersht, A., Enzyme, Structure and Mechanism in Protein Science (1999), Freeman.
- Berg, Tymoczko, Stryer: Biochemistry (5th edition), Freeman (2001).

Aktuelle Themen: Literatur wird jeweils in der Vorlesung angegeben
551-0309-00LConcepts in Modern Genetics
Information for UZH students:
Enrolment to this course unit only possible at ETH. No enrolment to module BIO348 at UZH.

Please mind the ETH enrolment deadlines for UZH students: Link
W6 KP4VY. Barral, D. Bopp, A. Hajnal, O. Voinnet
KurzbeschreibungConcepts of modern genetics and genomics, including principles of classical genetics; yeast genetics; gene mapping; forward and reverse genetics; structure and function of eukaryotic chromosomes; molecular mechanisms and regulation of transcription, replication, DNA-repair and recombination; analysis of developmental processes; epigenetics and RNA interference.
LernzielThis course focuses on the concepts of classical and modern genetics and genomics.
InhaltThe topics include principles of classical genetics; yeast genetics; gene mapping; forward and reverse genetics; structure and function of eukaryotic chromosomes; molecular mechanisms and regulation of transcription, replication, DNA-repair and recombination; analysis of developmental processes; epigenetics and RNA interference.
SkriptScripts and additional material will be provided during the semester.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
551-0311-00LMolecular Life of PlantsW6 KP4VS. C. Zeeman, K. Bomblies, O. Voinnet
KurzbeschreibungThe advanced course introduces students to plants through a concept-based discussion of developmental processes that integrates physiology and biochemistry with genetics, molecular biology, and cell biology. The course follows the life of the plant, starting with the seed, progressing through germination to the seedling and mature plant, and ending with reproduction and senescence.
LernzielThe new course "Molecular Life of Plants" reflects the rapid advcances that are occurring in the field of experimental plant biology as well as the changing interests of students being trained in this discipline. Contemporary plant biology courses emphasize a traditional approach to experimental plant biology by discussing discrete topics that are removed from the context of the plant life cycle. The course will take an integrative approach that focuses on developmental concepts. Whereas traditional plant physiology courses were based on research carried out on intact plants or plant organs and were often based on phenomenological observations, current research in plant biology emphasizes work at the cellular, subcellular and molecular levels.

The goal of "Molecular Life of Plants" is to train students in integrative approaches to understand the function of plants in a developmental context. While the course focuses on plants, the training integrative approaches will also be useful for other organisms.
InhaltThe course "Molecular Life of Plants" will cover the following topics:

Seed structure and physiology, their dormancy and germination.
Seedling establishment and early development.
Structure and Function of Meristems, including stem cells.
Plant organ development (leaves, roots, flowers etc.).
Plant reproduction.
The plant vasculature for long-distance transport and other specialized tissues.
Sensing and responding to the abiotic environment
Plant-microbe interactions; beneficial friends or pathogenic foes?
Polyploidy; the benefits, problems and solutions to of multiple genomes.
Photosynthesis and carbon partitioning.
Photorespiration and the evolution of C4 metabolism.
Starch biosynthesis and degradation.
Chloroplast development and chlorophyll biosynthesis.
Senescence mechanisms in plants.
General principles of RNA silencing
MicroRNAs: discovery, general principle and modes of action at the cellular and system levels.
Chromatin-based RNA silencing.
Antiviral RNA silencing.
RNA silencing & defense against non-viral pathogens.
RNA silencing movement and amplification.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
551-0313-00LMicrobiology (Part I)W3 KP2VW.‑D. Hardt, L. Eberl, B. Nguyen, J. Piel, M. Pilhofer, A. Vagstad
KurzbeschreibungAdvanced lecture class providing a broad overview on bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
LernzielThis concept class will be based on common concepts and introduce to the enormous diversity among bacteria and archaea. It will cover the current research on bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
InhaltAdvanced class covering the state of the research in bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
SkriptUpdated handouts will be provided during the class.
LiteraturCurrent literature references will be provided during the lectures.
Voraussetzungen / BesonderesEnglish
The lecture "Grundlagen der Biologie II: Mikrobiologie" is the basis for this advanced lecture.
551-0319-00LCellular Biochemistry (Part I)W3 KP2VU. Kutay, F. Allain, T. Kleele, I. Zemp
KurzbeschreibungConcepts and molecular mechanisms underlying the biochemistry of the cell, providing advanced insights into structure, function and regulation of individual cell components. Particular emphasis will be put on the spatial and temporal integration of different molecules and signaling pathways into global cellular processes such as intracellular transport, cell division & growth, and cell migration.
LernzielThe full-year course (551-0319-00 & 551-0320-00) focuses on the molecular mechanisms and concepts underlying the biochemistry of cellular physiology, investigating how these processes are integrated to carry out highly coordinated cellular functions. The molecular characterisation of complex cellular functions requires a combination of approaches such as biochemistry, but also cell biology and genetics. This course is therefore the occasion to discuss these techniques and their integration in modern cellular biochemistry.
The students will be able to describe the structural and functional details of individual cell components, and the spatial and temporal regulation of their interactions. In particular, they will learn to explain the integration of different molecules and signaling pathways into complex and highly dynamic cellular processes such as intracellular transport, cytoskeletal rearrangements, cell motility, cell division and cell growth. In addition, they will be able to illustrate the relevance of particular signaling pathways for cellular pathologies such as cancer.
InhaltStructural and functional details of individual cell components, regulation of their interactions, and various aspects of the regulation and compartmentalisation of biochemical processes.
Topics include: biophysical and electrical properties of membranes; viral membranes; structural and functional insights into intracellular transport and targeting; vesicular trafficking and phagocytosis; post-transcriptional regulation of gene expression.
SkriptScripts and additional material will be provided during the semester. Please contact Dr. Alicia Smith for assistance with the learning materials. (alicia.smith@bc.biol.ethz.ch)
LiteraturRecommended supplementary literature (review articles and selected primary literature) will be provided during the course.
Voraussetzungen / BesonderesTo attend this course the students must have a solid basic knowledge in chemistry, biochemistry and general biology. The course will be taught in English.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
551-0317-00LImmunology IW3 KP2VM. Kopf, A. Oxenius
KurzbeschreibungEinführung in strukturelle und funktionelle Eigenschaften des Immunsystems.
Grundlegendes Verständnis der Mechanismen und der Regulation einer Immunantwort.
LernzielEinführung in strukturelle und funktionelle Eigenschaften des Immunsystems.
Grundlegendes Verständnis der Mechanismen und der Regulation einer Immunantwort.
Inhalt- Einleitung und historischer Hintergrund
- Angeborene und adaptive Immunantwort, Zellen und Organe des Immunsystems
- B Zellen und Antikörper
- Generation von Diversität
- Antigen-Präsentation und Histoinkompatibilitätsantigene (MHC)
- Thymus und T Zellselektion
- Autoimmunität
- Zytotoxische T Zellen und NK Zellen
- Th1 und Th2 Zellen, regulatorische T Zellen
- Allergien
- Hypersensitivititäten
- Impfungen und immun-therapeutische Interventionen
SkriptDie Studenten haben elekronischen Zugriff auf die Vorlesungsunterlagen. Der Link ist unter "Lernmaterialien" zu finden.
Literatur- Kuby, Immunology, 9th edition, Freemen + Co., New York, 2020
Voraussetzungen / BesonderesImmunology I (WS) und Immunology II (SS) werden für D-BIOL Studenten in einer Sessionsprüfung als eine Lerneinheit geprüft. Alle anderen Studenten schreiben Einzelprüfungen für Immunologie I und Immunologie II. Alle Prüfungen (kombinierte Prüfung Immunologie I und II, Einzelprüfungen) werden in jeder Prüfungssession angeboten.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengefördert
Entscheidungsfindunggefördert
Problemlösunggefördert
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengeprüft
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
551-1299-00LBioinformatics Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W6 KP4GS. Sunagawa, P. Beltrao, V. Boeva, A. Kahles, C. von Mering, N. Zamboni
KurzbeschreibungStudents will study bioinformatic concepts in the areas of metagenomics, genomics, transcriptomics, proteomics, biological networks and biostatistics. Through integrated lectures, practical hands-on exercises and project work, students will also be trained in analytical and programming skills to meet the emerging increase in data-driven knowledge generation in biology in the 21st century.
LernzielStudents will have an advanced understanding of the underlying concepts behind modern bioinformatic analyses at genome, metagenome and proteome-wide scales. They will be familiar with the most common data types, where to access them, and how to analytically work with them to address contemporary questions in the field of biology.
Voraussetzungen / BesonderesCourse participants have already acquired basic programming skills in UNIX, Python and R.

Students bring their own computer with keyboard, internet access (browser) and software to connect to the ETH network via VPN.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Medien und digitale Technologiengeprüft
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
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