Module Handbook

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Notes on the module handbook of the department Physics

Die hier dargestellten Studiengang-, Modul- und Kursdaten des Fachbereichs Physik [PHY] befinden sich noch in Entwicklung und sind nicht offiziell.

Die offiziellen Modulhandbücher finden Sie unter https://www.physik.uni-kl.de/studium/modulhandbuecher/ .

Module PHY-WPfl-Bio-1-M-1

Pflanzenphysiologie und Zellbiologie (für Physik) (M, 14.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
PHY-WPfl-Bio-1-M-1 Pflanzenphysiologie und Zellbiologie (für Physik) 14.0 CP (420 h)

Basedata

CP, Effort 14.0 CP = 420 h
Position of the semester 3 Sem. from WiSe
Level [1] Bachelor (General)
Module Manager
Lecturers
Reference course of study [PHY-82.128-SG] B.Sc. Physics
Livecycle-State [NORM] Active

Courses

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
V BIO-PPH-01-K-2
Plant Physiology
P 35 h 85 h - - see comments 4.0 WiSe
V BIO-PPA-01-K-2
Phytopathology
P 35 h 85 h - - see comments 4.0 WiSe
3L BIO-PPH_PPA-01-K-2
Plant Physiology / Phytopathology Practical
P 42 h 48 h - - see comments 3.0 WiSe
2V BIO-ZBI-07-K-2
Cell Biology 1
P 28 h 62 h - - see comments 3.0 WiSe
  • About [BIO-PPH-01-K-2]: Title: "Plant Physiology"; Presence-Time: 35 h; Self-Study: 85 h
  • About [BIO-PPA-01-K-2]: Title: "Phytopathology"; Presence-Time: 35 h; Self-Study: 85 h
  • About [BIO-PPH_PPA-01-K-2]: Title: "Plant Physiology / Phytopathology Practical"; Presence-Time: 42 h; Self-Study: 48 h
  • About [BIO-ZBI-07-K-2]: Title: "Cell Biology 1"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h
Note on credits, test performances and examinations:

The lecturers determine the credits, test performances and examinations. The examination modalities follow the practices of the respective oganizing department or institution.

Students are strongly advised to inform themselves at the respective lecturers at the beginning of the course.

Evaluation of grades

All partial module examinations have to be passed. The module grade is the arithmetic mean of all partial examination grades.


Contents

  • Die pflanzliche Zelle. Physiologische Grundlagen der Evolution pflanzlicher Zellen. Struktur / Funktion pflanzlicher Zellorganellen. Zellwand: Funktion, Biosynthese, Aufbau. Wasserhaushalt, chemisches Potenzial, Wasserleitung, Funktion und Regulation der Stomata. Ernährungsphysiologie: Mineralstoffe und deren Funktion. N- und P-Aufnahme mit Hilfe von Symbiosen: Mykorrhiza und Wurzelknöllchen. Transportphysiologie: Membran-Struktur und Funktion von Transportproteinen. Bildung, Transport, Speicherung und Mobilisierung von Assimilaten. Phloemtransport: Source-sink Beziehungen; symplastische und apoplastische Beladung; Druckstrom-Theorie. Licht-Rezeptoren: Phytochrom, Blaulichtrezeptor. Circadiane Rhythmik. Phytohormone: Auxin, Gibberelline, Cytokinine, Abscisin-säure, Ethylen, Jasmonsäure. Primär- und Sekundärreaktionen der Phytosynthese; Photorespiration; C4- und CAM-Pflanzen. Sekundärstoffwechsel: Alkaloide, Terpenoide, Phenol-Derivate. Arabidopsis als Modellpflanze. Interaktionen von Pflanzen mit ihrer Umwelt. Reaktion auf abiotische Stressfaktoren: Trockenheit, Hitze, Kälte, Sauerstoffmangel und Umweltschadstoffe.
  • Ursachen von Pflanzenkrankheiten. Krankheitserreger von Pflanzen. Pilze: Infektionsmechanismen und Pathogenitätsfaktoren. Ernährungsstrategien; Erkennung pflanzlicher Oberflächen, Signalverarbeitung und Differenzierung von Infektions-strukturen; Effektoren, lytische Enzyme und Toxine. Detoxifizierungsmechanismen und Fungizidresistenz. Bakterielle Planzenpathogene: Vertreter, Infektions-mechanismen. Rolle des TTSS für die Effektor-Translokation; DNA-Transfer durch Agrobacterium. Arten und Mechanismen pflanzlicher Abwehr: ‚Oxidative burst’, PR-Proteine, Phytoalexine, hypersensitiver Zelltod. Genetische und molekulare Grundlagen von pflanzlicher Resistenz. MAMP-triggered immunity und effector-triggered susceptibility und immunity. Interaktion von MAMPs und Effektoren mit Target- und Resistenzproteinen. Systemisch induzierte Resistenz.
  • Die pflanzliche Zelle. Physiologische Grundlagen der Evolution pflanzlicher Zellen. Struktur / Funktion pflanzlicher Zellorganellen. Zellwand: Funktion, Biosyn-these, Aufbau. Wasserhaushalt, chemisches Potenzial, Wasserleitung, Funktion und Regulation der Stomata. Ernährungsphysiologie: Mineralstoffe und deren Funktion. N- und P-Aufnahme mit Hilfe von Symbiosen: Mykorrhiza und Wurzelknöllchen. Transportphysiologie: Membran-Struktur und Funktion von Transportproteinen. Bildung, Transport, Speicherung und Mobilisierung von Assimilaten. Phloemtransport: Source-sink Beziehungen; symplastische und apoplastische Beladung; Druckstrom-Theorie. Licht-Rezeptoren: Phytochrom, Blaulichtrezeptor. Circadiane Rhythmik. Phytohormone: Auxin, Gibberelline, Cytokinine, Abscisin-säure, Ethylen, Jasmonsäure. Primär- und Sekundärreaktionen der Phytosynthese; Photorespiration; C4- und CAM-Pflanzen. Sekundärstoffwechsel: Alkaloide, Terpenoide, Phenol-Derivate. Arabidopsis als Modellpflanze. Interaktionen von Pflanzen mit ihrer Umwelt. Reaktion auf abiotische Stressfaktoren: Trockenheit, Hitze, Kälte, Sauerstoffmangel und Umweltschadstoffe.
  • Ursachen von Pflanzenkrankheiten. Krankheitserreger von Pflanzen. Pilze: Infekti-onsmechanismen und Pathogenitätsfaktoren. Ernährungsstrategien; Erkennung pflanzlicher Oberflächen, Signalverarbeitung und Differenzierung von Infektions-strukturen; Effektoren, lytische Enzyme und Toxine. Detoxifizierungsmechanismen und Fungizidresistenz. Bakterielle Planzenpathogene: Vertreter, Infektions-mechanismen. Rolle des TTSS für die Effektor-Translokation; DNA-Transfer durch Agrobacterium. Arten und Mechanismen pflanzlicher Abwehr: ‚Oxidative burst’, PR-Proteine, Phytoalexine, hypersensitiver Zelltod. Genetische und molekulare Grundlagen von pflanzlicher Resistenz. MAMP-triggered immunity und effector-triggered susceptibility und immunity. Interaktion von MAMPs und Effektoren mit Target- und Resistenzproteinen. Systemisch induzierte Resistenz.
  • Durchführung pflanzenphysiologischer und phytopathologischer Versuche: Photosynthese, Wasserpotenzial, Hormonwirkung, transgene Pflanzen. Fluoreszenzmikroskopische Analyse der Geninduktion bei Pilzen mit GFP-Reporterstämmen
  • Einführung, Pro-/Eukaryonten, Evolution der Zelle, Chemische Grundbausteine des Lebens: Kohlenhydrate, Proteine, Lipide und Nukleinsäure;
  • Membranstruktur – Proteine und Lipide;
  • Prinzip der zellulären Kompartimentierung, Zytosol, Zellkern, Ribosomen, Proteinsynthese;
  • Kompartimente des secretory pathway: ER, Golgi, Lysosomen, Endosomen. Sekretion, Endo- und Exozytose;
  • Formen zellulärer Energie, Energiemetabolismus, Funktion von Enzymen;
  • Mitochondrien und Chloroplasten;
  • Proteinfaltung, Proteinmodifikationen, Proteinabbau;
  • Elemente des Zytoskeletts, Motilität, axonaler Transport;
  • Zellzyklus, Mitose, Onkogenese, Apoptose;
  • Methoden der Zellbiologie;
  • Modellsysteme der Zellbiologie;

Literature

  • Alberts: Lehrbuch der allgemeinen Zellbiologie

Registration

siehe Kursbeschreibungen

Requirements for attendance (informal)

siehe Kursbeschreibungen

Requirements for attendance (formal)

siehe Kursbeschreibungen

References to Module / Module Number [PHY-WPfl-Bio-1-M-1]

Module-Pool Name
[PHY-WPfl-MPOOL-1] Nichtphysikalisches Wahlpflichtmodul im B.Sc. Physik
[PHY-WPfl-MPOOL-6] Nichtphysikalisches Wahlpflichtmodul im M.Sc. Physik