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Wo soll man anfangen, chemische Prinzipien des menschlichen Körpers zu verstehen?

Wo soll man anfangen, chemische Prinzipien des menschlichen Körpers zu verstehen?



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Ich habe keinen Hintergrund in Chemie.

Was ist ein guter Weg, um die Prinzipien des menschlichen Körpers zu verstehen - wie er funktioniert, welche Mahlzeiten gut oder schlecht für die Gesundheit sind. Vielleicht ist es nicht nur die Chemie, sondern auch einige andere Bereiche. Ich möchte nur wissen, wie der menschliche Körper funktioniert, sagen wir - die Gesundheit verbessern - aber auf eigene Faust. Nur zu wissen, dass dies nicht gut für die Gesundheit ist, reicht mir nicht. Ich möchte fundiertes Wissen aufbauen.

Ich möchte wissen, wie es auf der unteren Ebene funktioniert (basierend auf der Chemie).

Wo soll man anfangen?

(Entschuldigung für meine Inkompetenz)


Wenn Sie von der Chemie aufwärts beginnen möchten, empfehle ich Ihnen, entweder in ein Biochemie-Lehrbuch zu schauen (kaufen oder leihen/besorgen Sie sich ein gebrauchtes, da sie ziemlich teuer sind) oder nach einigen (Online-)Kursen in diesem Bereich zu suchen.

Die Lehrbücher, die ich aus dem Studium kenne, sind:

  • Biochemie (Stryer, Berg, Tymoczko) [evtl. von hier herunterladbar]
  • Biochemie (Voet & Voet)
  • Lehninger Prinzipien der Biochemie (Cox, Nelson)

Das MIT bietet einige (kostenlose!) Online-Kurse an und es scheint eine ganze Reihe von Biochemie-Kursen zu geben (ich habe mir keinen davon angesehen, aber ich denke, die MIT-Kurse sind nicht so schlecht).


Nicolai bot Empfehlungen für Bücher (und andere Ressourcen) in Biochemie an (+1). Vielleicht möchten Sie jedoch mit einer sehr einführenden allgemeinen Biologie beginnen. Zu diesem Zweck ist das Campbell Biology Buch eines der besten.

Sie können die 11. Ausgabe hier auf Amazon.ca finden, aber sie ist ziemlich teuer, aber wenn Sie eine etwas ältere Ausgabe (die Ihnen immer noch viel beibringen wird) wie diese akzeptieren können, können Sie viel billiger davonkommen.


Sektion Chemische und Physikalische Grundlagen biologischer Systeme: Übersicht

Der Abschnitt Chemische und physikalische Grundlagen biologischer Systeme fordert Sie auf, Probleme zu lösen, indem Sie Ihr Wissen über chemische und physikalische Grundlagenkonzepte mit Ihren wissenschaftlichen Recherche- und Argumentationsfähigkeiten kombinieren. Dieser Abschnitt testet Ihr Verständnis der mechanischen, physikalischen und biochemischen Funktionen menschlicher Gewebe, Organe und Organsysteme. Es testet auch Ihr Wissen über die grundlegenden chemischen und physikalischen Prinzipien, die den Mechanismen des menschlichen Körpers zugrunde liegen, und Ihre Fähigkeit, über diese grundlegenden chemischen und physikalischen Prinzipien nachzudenken und Ihr Verständnis dieser grundlegenden chemischen und physikalischen Prinzipien auf lebende Systeme anzuwenden.
Dieser Abschnitt wurde entwickelt, um:

  • Testen Sie einführende Biologie, organische und anorganische Chemie und physikalische Konzepte
  • Biochemie-Konzepte auf dem Niveau vieler Hochschulen und Universitäten in Biochemie-Erstsemestern testen
  • erproben molekularbiologische Themen auf dem Niveau vieler Hochschulen und Universitäten in einführenden Biologiesequenzen und Biochemie-Erstsemestern
  • Erprobung von Grundlagenforschungsmethoden und statistischen Konzepten, die von vielen Maturitätsfakultäten als wichtig für den Erfolg in naturwissenschaftlichen Studiengängen beschrieben werden, und
  • verlangen, dass Sie Ihr wissenschaftliches Forschen und Argumentieren, Ihre Forschungsmethoden und Ihre statistischen Fähigkeiten in Bezug auf die Naturwissenschaften nachweisen.


Während der eigentlichen Prüfung haben Sie Zugriff auf das Periodensystem, während Sie die Fragen in diesem Abschnitt der Prüfung beantworten.
Die Prüfungsinhalte werden gezogen aus*:
Disziplin:

  • Erstsemester Biochemie, 25%
  • Einführung in die Biologie, 5%
  • Allgemeine Chemie, 30%
  • Organische Chemie, 15%
  • Einführung in die Physik, 25%

Wissenschaftliche Untersuchungs- und Argumentationsfähigkeit:


*Diese Prozentsätze wurden auf die nächsten 5 % geschätzt und können aus verschiedenen Gründen von Test zu Test variieren. Zu diesen Gründen gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, die Kontrolle der Frageschwierigkeit, die Verwendung von Fragengruppen, die von einer einzelnen Passage abhängen, und die Verwendung nicht bewerteter Feldtestfragen in jedem Testformular.


Inhalt

Bioingenieurwesen ist eine wissenschaftsbasierte Disziplin, die auf den biologischen Wissenschaften basiert, so wie Chemieingenieurwesen, Elektrotechnik und Maschinenbau [7] auf Chemie, Elektrizität und Magnetismus bzw. klassischer Mechanik basieren können. [8]

Vor dem Zweiten Weltkrieg wurde die biologische Technik als ein Zweig der Technik anerkannt und war für die Menschen ein neues Konzept. Nach dem Zweiten Weltkrieg wuchs es schneller, und der Begriff "Bioengineering" wurde 1954 vom britischen Wissenschaftler und Rundfunksprecher Heinz Wolff am National Institute for Medical Research geprägt. Wolff schloss in diesem Jahr sein Studium ab und wurde Direktor der Abteilung für Bioingenieurwesen an der Universität. Dies war das erste Mal, dass Bioengineering als eigener Zweig an einer Universität anerkannt wurde. Die Elektrotechnik stand schon früh im Fokus dieser Disziplin, da in dieser Zeit mit medizinischen Geräten und Maschinen gearbeitet wurde. [9]

Als Ingenieure und Biowissenschaftler anfingen zusammenzuarbeiten, erkannten sie, dass die Ingenieure nicht genug über die eigentliche Biologie ihrer Arbeit wussten. Um dieses Problem zu lösen, widmeten Ingenieure, die in die Biotechnologie einsteigen wollten, mehr Zeit dem Studium der Prozesse der Biologie, Psychologie und Medizin. [10]

In jüngerer Zeit wird der Begriff Bioingenieurwesen für Umweltveränderungen wie Oberflächenbodenschutz, Hangstabilisierung, Gewässer- und Uferschutz, Windschutz, Vegetationsbarrieren einschließlich Lärmschutzwände und Sichtschutzwände sowie die ökologische Aufwertung eines Gebiets verwendet. Da sich auch andere Ingenieurdisziplinen mit lebenden Organismen befassen, kann der Begriff Biological Engineering breiter auf die Agrartechnik angewendet werden.

Das erste Programm für Bioingenieurwesen in den Vereinigten Staaten wurde 1966 an der University of California in San Diego gestartet. [11] Neuere Programme wurden am MIT [12] und an der Utah State University ins Leben gerufen. [13] Viele alte landwirtschaftliche Fakultäten an Universitäten auf der ganzen Welt haben sich umbenannt als Agrar- und Biotechnik oder Agrar- und Biosystemtechnik. Laut Professor Doug Lauffenburger vom MIT [12] [14] verfügt das Bioengineering über eine breite Basis, die technische Prinzipien auf eine enorme Bandbreite von Größe und Komplexität von Systemen anwendet, von der molekularen Ebene (Molekularbiologie, Biochemie, Mikrobiologie, Pharmakologie, Proteinchemie, Zytologie, Immunologie, Neurobiologie und Neurowissenschaften) bis hin zu zell- und gewebebasierten Systemen (einschließlich Geräten und Sensoren), zu ganzen makroskopischen Organismen (Pflanzen, Tiere) und sogar zu Biomen und Ökosystemen.

Die durchschnittliche Studiendauer beträgt drei bis fünf Jahre, der Abschluss wird als Bachelor of Engineering (B.S. in Engineering) bezeichnet. Grundlegende Kurse umfassen Thermodynamik, Biomechanik, Biologie, Gentechnik, Fluid- und mechanische Dynamik, Kinetik, Elektronik und Materialeigenschaften. [15] [16]

Abhängig von der Institution und den verwendeten Definitionsgrenzen können einige Hauptzweige des Bioingenieurwesens wie folgt kategorisiert werden (beachten Sie, dass sich diese überschneiden können):


BIOL - Biologie

Die "Biologie" des Menschen ist eine Studie über die Organisation des menschlichen Körpers, wie er funktioniert und was der Mensch braucht, um am Leben zu bleiben und sich fortzupflanzen. Während des gesamten Studiums stehen verschiedene Themen im Mittelpunkt, die für den Studenten von Interesse sind: z. B. Fitness, Stress, aktuelle Entdeckungen, AIDS. Für Nicht-Majors bestimmt. Labor ist inklusive. Angeboten im Herbstsemester. GCP-Codierung: (PNW) (CRI)

BIOL 1020 Biologie der Tiere (3) BIOL 1021 Biologie der Tiere: Labor (1)

Führt in die faszinierende Welt der Tiere ein, vom winzigen Wasserfloh bis zum Elefanten. Untersucht die Herausforderungen in ihrem Leben und die Art und Weise, wie sie ihnen begegnen, einschließlich der Suche nach Nahrungsquellen und Unterkünften, der Fortpflanzung und der inneren Stabilität. Labor erforderlich. Für Nicht-Majors bestimmt. Angeboten im Herbstsemester. Voraussetzungen: BIOL 1020 und BIOL 1021 müssen gleichzeitig eingenommen werden. GCP-Codierung für BIOL 1020: (PNW) (CRI)

BIOL 1030 Pflanzenbiologie (3) BIOL 1031 Biologie der Pflanzen: Labor (1)

Untersucht das Pflanzenwachstum und die Entwicklung vom Samen bis zur Blüte. Die Pflanzenvielfalt und antike und moderne Nutzungen werden ebenso untersucht wie die Pflege gängiger Garten- und Hauspflanzen. Labor erforderlich. Für Nicht-Majors bestimmt. Angeboten im Frühjahrssemester. Voraussetzungen: BIOL 1030 und BIOL 1031 müssen gleichzeitig eingenommen werden. GCP-Codierung für BIOL 1030: (PNW) (OCOM)

BIOL 1040 Humangenetik (3)

Stellt DNA vor, zusammen mit der Struktur und Funktion der menschlichen Chromosomen und wie erbliche Merkmale weitergegeben werden. Betonung neuer Erkenntnisse und Technologien. Für Nicht-Majors bestimmt. Labor inklusive. Angeboten im Frühjahrssemester. GCP-Codierung: (PNW) (ETH)

BIOL 1050 Biologie der Krankheit (3)

Dieser Kurs konzentriert sich auf die physiologischen Veränderungen, die mit Erkrankungen der wichtigsten Organsysteme des menschlichen Körpers einhergehen. Jedes System wird aus der Perspektive der Funktion des Organsystems dargestellt und wie Veränderungen in der Funktion dieses Organsystems zu einer mangelnden Integration mit anderen Organsystemen und vorzeitigen Erkrankungen führen. GCP-Codierung: (PNW) (WCOM)

BIOL 1200 Bachökologie (4)

Dieser Kurs ist eine eingehende Studie und erfahrungsbasierte Erforschung verschiedener aquatischer Süßwasserlebensräume sowie der interdisziplinären Literatur, die mit jedem Lebensraum und Ökosystem verbunden ist. Teich, Feuchtgebiet, Bach, Fluss und Becken – jeder Lebensraum wird erforscht, studiert und erlebt. Wasserchemie, EPA-standardisierte Wassertests, Probenahme und Auswertung von aquatischen Wirbellosen, Analyse von Wasser, Wassereinzugsgebiet und Ökosystemgesundheit, die unsere Ergebnisse an private und staatliche Stellen weitergeben – all dies sind wichtige und wichtige Bestandteile dieses Kurses. Die Schüler werden am Ende des Kurses nach den Standards des Missouri Stream Teams zertifiziert und können ihr eigenes Stream Team gründen. Es werden mehrere Exkursionen, einige über Nacht, zu lokalen und regionalen Bächen, Flüssen und Wassereinzugsgebieten stattfinden. Labor ist inklusive.

BIOL 1318 Ausgaben I Biologie (1-3)

Behandelt biologische Fragen von allgemeinem Interesse. Kann bei abweichendem Inhalt zur Gutschrift wiederholt werden. Voraussetzung: Kann je nach Abschnitt variieren.

BIOL 1350 Phagen-Entdeckung (4)

Dies ist das erste Semester eines einjährigen forschungsbasierten Kurses, der die Studierenden in authentische und zugängliche Forschung eintauchen lässt. Die Studierenden arbeiten daran, neue bakterielle Viren zu finden und zu charakterisieren. Die Studierenden leisten bedeutende Beiträge auf dem Gebiet der Genomik, indem sie lernen, wie Wissenschaftler zu denken. Labor ist inklusive. GCP-Codierung: (PNW) (CRI)

BIOL 1550 Grundlagen der Biologie I (4) BIOL 1551 Grundlagen der Biologie I: Labor (1)

Eine Einführung in die Grundlagen der Biochemie, Genetik, Molekularbiologie, Zellbiologie und Evolution. Die Studierenden lernen, diese Grundprinzipien anzuwenden, um aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen kritisch zu überdenken und zu kommunizieren. Labor ist erforderlich. Beschränkt auf naturwissenschaftliche Studiengänge oder mit Genehmigung des Dozenten. Voraussetzungen: BIOL 1550 und BIOL 1551 müssen gleichzeitig eingenommen werden. GCP-Codierung für BIOL 1550: (PNW) (CRI)

BIOL 1560 Grundlagen der Biologie II (4) BIOL 1561 Grundlagen der Biologie II: Labor (1)

Eine Übersicht über lebende Organismen und Ökologie. Struktur, Funktion und biologische Prozesse werden behandelt. Labor erforderlich. Voraussetzungen: BIOL 1550. Beschränkt auf naturwissenschaftliche Studiengänge oder mit Genehmigung des Dozenten. Voraussetzungen: BIOL 1560 und BIOL 1561 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 1610 Anatomie und Physiologie I (3) BIOL 1611 Anatomie und Physiologie I: Labor (1)

Stellt die Struktur und Funktion des menschlichen Körpers vor. Zu den Themen gehören Biochemie, Zellbiologie, Skelettsysteme (Histologie, Immunologie, Muskelgewebe), Neurobiologie und Nervensystem. Umfasst Laborabschnitte mit Mitose, Gewebe und Knochen. Labor ist erforderlich. Wird nur an der Lutherischen Krankenpflegeschule angeboten. Voraussetzungen: BIOL 1610 und BIOL 1611 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 1620 Anatomie und Physiologie II (3) BIOL 1621 Anatomie und Physiologie II: Labor (1)

Fortsetzung von BIOL 1610 und umfasst die verbleibenden Hauptorgansysteme (Herz-Kreislauf-, Harn-, Atmungs-, Verdauungs- und endokrines System). Enthält Laborabschnitte mit Katzendissektion. Labor ist erforderlich. Wird nur an der Lutherischen Krankenpflegeschule angeboten. Voraussetzungen: BIOL 1620 und BIOL 1621 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 2000 Einführung in die Computerbiologie (3)

Dieser Kurs demonstriert die Gründe und Verwendungsmöglichkeiten für große biologische Datensätze und beschäftigt die Studenten mit DNA-Sequenzanalysen unter Verwendung verschiedener Arten von biologischen Datenbanken. Die Studierenden lernen die Stärken und Schwächen der verschiedenen Datentypen kennen, die Einblicke in die Biologie geben, und arbeiten mit computergestützten Methoden, um neue Genome zu analysieren. Die Studierenden verwenden DNA-Analysesoftwareprogramme und / oder Programmiersprachen auf einer einführenden Ebene. Voraussetzung: BIOL 1560.

BIOL 2010-Entwicklung (3)

Dieser Kurs behandelt die Entwicklung der Evolutionstheorie, untersucht die genetischen Grundlagen der Evolution, erforscht Mechanismen der Artbildung und die Konstruktion der Phylogenie und untersucht verschiedene Daten, die zum aktuellen Verständnis der biologischen Evolution beitragen, das die heutige Vielfalt des Lebens hervorbringt. Die Studierenden führen eine Untersuchung zu einem evolutionären Thema ihrer Wahl durch und präsentieren eine kritische Analyse der Ergebnisse. Voraussetzungen: BIOL 1550 und BIOL 1560 oder Genehmigung des Dozenten.

BIOL 2011 Evolution: Labor (2)

Dieser Kurs bietet eine allgemeine Einschätzung der verschiedenen Disziplinen im Bereich der Evolution und hilft den Studierenden, ein Verständnis der Prinzipien zu entwickeln, die von Evolutionsbiologen verwendet werden, um neues Wissen zu schaffen. Die Studierenden untersuchen Mechanismen der Evolution und Artbildung, die Entwicklung der Evolutionstheorie und studieren verschiedene Daten, die zu unserem aktuellen Verständnis der biologischen Evolution beitragen. Die Schüler lernen aus erster Hand, wie die Evolution Muster der Biodiversität durch einen erforderlichen kurzfristigen Auslandsaufenthalt zu den Galápagos-Inseln in Ecuador beeinflusst. Sie entwickeln Fähigkeiten in hypothesengetriebener Wissenschaft und führen eine Untersuchung zu einem evolutionären Thema ihrer Wahl durch. Sie verwenden grundlegende experimentelle Designs und statistische Tests der Evolutionsbiologie und präsentieren eine kritische Analyse der Ergebnisse. Die Gebühren für das Auslandsstudium variieren. Voraussetzungen: BIOL 1550 und BIOL 1560 oder Genehmigung des Dozenten.

BIOL 2200 Biologische Grundlagen des Tierverhaltens (3)

Präsentiert die wichtigsten Prozesse, die das Tierverhalten beeinflussen (interne Mechanismen, Entwicklung, soziale Interaktionen, Ökologie und Evolution) und ihre Bedeutung.

BIOL 2400 Zoologie (3)

Dieser Kurs befasst sich mit den evolutionären und ökologischen Perspektiven der Gruppe von Organismen, die wir „Tiere“ nennen. Struktur-Funktions-Beziehungen, physiologische Prozesse und die Rolle von Tieren in unserem Ökosystem werden erforscht. Voraussetzungen: BIOL 1550, BIOL 1551, BIOL 1560 und BIOL 1561.

BIOL 3010 Anatomie und Physiologie des Menschen (3) BIOL 3011 Anatomie und Physiologie des Menschen I: Labor (1)

Ein Oberstufenkurs für Biologie-Majors, die mit den allgemeinen Prinzipien der biologischen und chemischen Wissenschaften vertraut sind. Anfängliche Diskussionen betreffen die Beziehungen zwischen Makromolekülen, Metabolismus, Zytologie und Histologie. Es folgen Untersuchungen des Integumentalsystems, des Skelettsystems, der Muskulatur und des Nervensystems. Die homöostatische Regulation wird als Funktion des Nervensystems dargestellt. Laborsitzungen beinhalten mikroskopische Untersuchungen von Zellen und Geweben und Knochen. Labor erforderlich. Angeboten im Herbstsemester. Voraussetzungen: BIOL 1550, BIOL 1551 und CHEM 1100, CHEM 1101 oder Genehmigung des Ausbilders. Voraussetzungen: BIOL 3010 und BIOL 3011 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 3020 Anatomie und Physiologie des Menschen II (3) BIOL 3021 Humananatomie und Physiologie II: Labor (1)

Ein Kurs der oberen Abteilung, der BIOL 3010 folgt. Die Diskussionen in den Vorträgen beinhalten eine detaillierte Untersuchung des kardiovaskulären, pulmonalen, renalen, verdauungsfördernden, endokrinen und gastrointestinalen Systems. Die Labore umfassen katzenartige Sektionen dieser Systeme und die Untersuchung der Muskulatur. Labors können auch das Betrachten von sezierten menschlichen Kadavern beinhalten. Labor erforderlich. Angeboten im Frühjahrssemester. Voraussetzungen: BIOL 3010 und BIOL 3011 oder Genehmigung des Dozenten. Voraussetzungen: BIOL 3020 und BIOL 3021 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 3050 Genetik (3) BIOL 3051 Genetik: Labor (1)

Dieser Kurs vermittelt ein Verständnis von genetischen Analysen in prokaryontischen Zellen, eukaryontischen Systemen und Modellorganismen mit einem Schwerpunkt auf der Mendelschen Genetik. Zu den Themen gehören Transmissionsgenetik, Molekulargenetik und Populationsgenetik mit Fokus auf Problemlösung. Labor erforderlich. Angeboten im Frühjahrssemester. Voraussetzungen: BIOL 1550, BIOL 1551 und BIOL 1560, BIOL 1561 oder Genehmigung des Dozenten. Voraussetzungen: BIOL 3050 und BIOL 3051 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 3060 Genetik II Vorlesung (3)

Dieser Kurs konzentriert sich auf Molekulargenetik und Genomik, mit Schwerpunkt auf Genotypen, Gen-Editierung/-Modifikation, vergleichende Genomik, Populationsgenetik und Bioinformatik. Dies ist ein hybrider vorlesungsbasierter Kurs mit einer experimentellen Komponente. Sitzungen können Vorlesungen, Journalclub-ähnliche Literaturstudien, Aktivitäten oder Laborexperimente umfassen. Voraussetzungen: BIOL 3050 und BIOL 3051.

BIOL 3061 Genetik II Labor (1)

Wenn angeboten, sollte dieser Kurs gleichzeitig mit BIOL 3060 belegt werden und konzentriert sich auf Molekulargenetik und Genomik mit einem Schwerpunkt auf Genotypen, Gen-Editierung/-Modifikation, vergleichende Genomik, Populationsgenetik und Bioinformatik. Voraussetzungen: BIOL 3050 und BIOL 3051.

BIOL 3080 Zellbiologie (3) BIOL 3081 Zellbiologie: Labor (1)

Untersucht die Zellstruktur und -funktion sowohl in eukaryontischen als auch in prokaryontischen Zellen. Dieser Kurs bietet die Grundlage für das Verständnis von Modi der zellulären Kommunikation, wie Kanäle, Rezeptoren, Botensysteme und Zellzyklusprozesse. Auch Energieerzeugung, -speicherung und -nutzung werden diskutiert. Angeboten im Frühjahrssemester. Voraussetzungen: BIOL 3080, BIOL 3081 und CHEM 3100 gleichzeitig eingenommen, oder Genehmigung des Dozenten.

BIOL 3120 Mikrobiologie (3) BIOL 3121 Mikrobiologie: Labor (1)

Eine Untersuchung von Bakterien, Viren, Pilzen und Protisten in Bezug auf mikrobielle Struktur und Funktion, Wachstum, Stoffwechsel, Pathogenese und Desinfektions- und Sterilisationsverfahren. Voraussetzungen: CHEM 2100, BIOL 1550, BIOL 1560 oder gleichwertig. Voraussetzungen: BIOL 3120 und BIOL 3121 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 3150 Ernährung (3)

Untersucht die physiologische Bedeutung aller wichtigen Nährstoffe für die Gesundheit einer Person.Die Auswirkungen von Nährstoffmängeln und -überschüssen werden untersucht. Der Zusammenhang zwischen Energiebilanz (Kalorien) und Gewichtskontrolle wird betont. Voraussetzungen: Juniorenplatzierung oder Erlaubnis des Ausbilders.

BIOL 3200 Ökologie (3) BIOL 3201 Ökologie: Labor (1)

Definiert Ökosysteme, untersucht, wie sie funktionieren und wie menschliche Eingriffe diese Funktion verändern. Betont die Ökosysteme der Welt. Labor erforderlich. Angeboten im Herbstsemester. Voraussetzungen: BIOL 1550 und BIOL 1560 oder Genehmigung des Dozenten. Voraussetzungen: BIOL 3200 und BIOL 3201 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 3400 Zellkultur (3)

Dieser Kurs befasst sich eingehend mit den Techniken und Geräten, die in der Zell- und Gewebekultur verwendet werden. Dieser Kurs bietet dem Studenten praktische Erfahrungen. Laborübungen werden durch Vorlesungen vorangestellt, um die Begründung der Methodik zu vermitteln. Voraussetzungen: BIOL 1550, BIOL 1551, BIOL 1560, BIOL 1561, BIOL 3050 und BIOL 3051. Juniorenstatus im BA Biologie oder BS Biowissenschaften oder Erlaubnis des Dozenten.

BIOL 3600 Themen der Biologie (1-4)

Bietet eine vertiefte Analyse von Fragestellungen und Themen, die für fortgeschrittene Studierende der Lebenswissenschaften von besonderem Interesse sind. Kann bei abweichendem Inhalt zur Gutschrift wiederholt werden. Voraussetzung: Juniorenplatzierung oder Erlaubnis des Ausbilders.

BIOL 3700 Pflanzenphysiologie (3) BIOL 3701 Pflanzenphysiologie: Labor (1)

Die Pflanzenphysiologie befasst sich mit der Funktionsweise und dem Wachstum von Pflanzen. Dieser Kurs zielt darauf ab, das Verständnis der Studenten darüber zu erweitern, wie physikalische, chemische und biotische Faktoren das Leben einer Pflanze beeinflussen. Der Schwerpunkt liegt auf den Wasserbeziehungen, dem Stoffwechsel und der Regulierung des Pflanzenwachstums und der Pflanzenentwicklung. Von den Studierenden wird erwartet, dass sie Forschungsergebnisse aus aktuellen wissenschaftlichen Artikeln zur Pflanzenphysiologie lesen, präsentieren und diskutieren. Labor erforderlich. Voraussetzungen: BIOL 1560 und CHEM 1110 oder Erlaubnis des Ausbilders. Voraussetzungen: BIOL 3700 und BIOL 3701 müssen gleichzeitig eingenommen werden.

BIOL 3800 Medizinische Terminologie (3)

Dieser Kurs vermittelt dem Studenten die Bausteine ​​der grundlegenden medizinischen Terminologie. Solche Informationen werden das Erlernen wissenschaftlicher und medizinischer Prinzipien in Bezug auf die physiologischen Prozesse im menschlichen Körper erleichtern. Die Beziehung von Wortteilen zu ihren anatomischen Gegenstücken wird untersucht. Regeln für das Zusammenfügen von Wortteilen zu vollständigen medizinischen Begriffen werden betont. Auf die genaue Aussprache und Schreibweise von Wortteilen und vollständigen Begriffen wird während des gesamten Kurses Wert gelegt. Angeboten im Online-Format.

BIOL 3900 Journal Club (3)

Um mit dem aktuellen wissenschaftlichen Wissen Schritt zu halten, müssen Sie die neuesten wissenschaftlichen Veröffentlichungen lesen. Dieser Journal Club-Kurs konzentriert sich auf einen bestimmten Forschungsbereich und befasst sich mit den jüngsten Fortschritten auf diesem Gebiet. Die Studierenden erwerben ein tiefes Verständnis der Prinzipien, Techniken und des Kontextes des Fachs und entwickeln gleichzeitig ihre Fähigkeiten in der mündlichen Kommunikation. Dieser Kurs kann für Credits wiederholt werden, da die Themen und Forschungsarbeiten jedes Mal unterschiedlich sind. Der Kurs kann jedoch nur einmal für den Major angerechnet werden. Voraussetzungen: BIOL 1550 und BIOL 1560 oder Genehmigung des Dozenten.

BIOL 4050 Genexpression (3)

Übersicht über die Struktur und Funktion von Chromosomen, die Regulation der Genexpression und die molekularen Grundlagen der Genmutation. Besondere Themen sind die Genregulation während der Entwicklung, die genetischen Grundlagen von Krebs und der Einsatz transgener Modellsysteme. Voraussetzungen: BIOL 3050, BIOL 3051 und BIOL 3080 oder Genehmigung des Dozenten.

BIOL 4300 Immunologie (3)

Bietet dem Studenten ein detailliertes Verständnis der Mechanismen, die zum Schutz des Körpers vor Infektionen und anderen potenziellen Quellen von Gewebeschäden beitragen. Es untersucht die Funktionsweise des Immunsystems und die Wechselbeziehungen zwischen seinen Zelltypen. Voraussetzung: BIOL 3080, oder Erlaubnis des Ausbilders.

BIOL 4400 Forschungsmethoden (3)

Vortrag und Diskussion des Forschungsprozesses von der Fragestellung über Planung, Design, Methodenanalyse und Erstellung eines Forschungsantrags. Voraussetzungen: BIOL 1550, BIOL 1551, BIOL 1560, BIOL 1561, BIOL 2010, BIOL 3050, BIOL 3051, CHEM 1100, CHEM 1101, CHEM 1110, CHEM 1111, CHEM 2100 und CHEM 2101. Senior Status in BA Biologie oder BS Biowissenschaften, oder Erlaubnis des Lehrers.

BIOL 4420 Abschlussarbeit für BA in Biologie (4)

Studierende, die einen BA in Biologie anstreben, werden sich für diesen Kurs einschreiben, um ihr Senior-Forschungsprojekt im Labor oder Feld abzuschließen. Der Abschluss des Projekts wird mit einer wissenschaftlichen Abfassung und einer mündlichen Präsentation der Forschungsergebnisse bei einem formellen Treffen von Dozenten und Kollegen gipfeln. Der Student muss alle erforderlichen Kursarbeiten für das Hauptfach absolvieren, einschließlich BIOL 4400 Research Methods, oder die Erlaubnis des Dozenten einholen.

BIOL 4430 Senior Thesis für BS in Biowissenschaften (4)

Studierende, die auf einen BS in Biowissenschaften hinarbeiten, werden sich für diese Kurse einschreiben, um ihr Senior-Forschungsprojekt im Labor oder im Feld abzuschließen. Den Abschluss des Projekts bildet eine wissenschaftliche Abhandlung in veröffentlichungsfähigem Format. Die Forschungsergebnisse werden bei einem formellen Treffen mit Dozenten und Kollegen vorgestellt. Der Student muss alle erforderlichen Kursarbeiten für das Hauptfach absolvieren, einschließlich BIOL 4400 Research Methods, oder die Erlaubnis des Dozenten einholen.

BIOL 4500 Virologie (3)

Untersucht die grundlegenden Prozesse der viralen Evolution, Klassifizierung, Infektion des Wirts, Pathogenese und Virusreplikation. Die Verwendung von Viren in der biomedizinischen Forschung wird vorgestellt, um die Methoden zur Isolierung, Identifizierung und Detektion von Viren zu verstehen. Voraussetzungen: BIOL 3050, BIOL 3051, BIOL 3080, BIOL 3081 und CHEM 3100 oder Genehmigung des Dozenten.

BIOL 4610 Lesekurs (1-4)

Kann bei abweichendem Inhalt zur Gutschrift wiederholt werden. Voraussetzungen: Genehmigung des Fachbereichsvorsitzenden und Einreichung des amtlichen Formulars.

BIOL 4700 Unabhängige Forschung in Biologie I (1-4)

Ein spezialisierter Kurs für Studierende, die an einem eigenständigen, forschungsorientierten Projekt zu einem aktuellen Thema arbeiten. Die Studierenden sollten unter den gleichwertigen Kursen BIOL 4700/CHEM 4700/PHYS 4700 denjenigen auswählen, der am besten zu ihrem gewählten Projekt passt. Für BIOL 4700 sollte das Thema eine primäre Basis in der Biologie haben. Wird auch im Sommersemester angeboten. Kann bei abweichendem Inhalt einmal zur Gutschrift wiederholt werden. Voraussetzung: Erlaubnis des Lehrers.

BIOL 4710 Unabhängige Forschung in Biologie II (1-4)

Ein spezialisierter Kurs für Studierende, die an einem eigenständigen, forschungsorientierten Projekt zu einem aktuellen Thema arbeiten. Die Studierenden sollten unter den gleichwertigen Kursen BIOL 4710/CHEM 4710/PHYS 4710 denjenigen auswählen, der am besten zu ihrem gewählten Projekt passt. Für BIOL 4710 sollte das Thema eine primäre Basis in der Biologie haben. Wird auch im Sommersemester angeboten. Kann bei abweichendem Inhalt einmal zur Gutschrift wiederholt werden. Voraussetzung: Erlaubnis des Lehrers.

BIOL 4750 Laborlehrassistent (1-3)

Lehrassistentenstellen kommen den Studierenden zugute, indem sie ein grundlegendes Verständnis sowohl der Wissenschaft als auch der Logistik des Betriebs verschiedener Arten von Biologie- und Chemielabors vermitteln. Die Studierenden sammeln Erfahrungen in experimentellen Techniken, etwas Pädagogik und der gesamten Unterrichtsorganisation. Diese Fähigkeiten sind nützlich für diejenigen, die planen, einen Beruf im Wissenschaftsunterricht auszuüben, und können auf andere Arten von Berufen übertragen werden. Zweitens sind Lehrassistenten Teil einer Teamarbeit innerhalb der Abteilung für Biowissenschaften, um sinnvolle praktische Laborkomponenten kritischer Kurse anzubieten und Beziehungen zu Fakultätsmitgliedern aufzubauen. Diese Interaktionen zwischen Lehrenden und Studierenden können zu Empfehlungsschreiben oder längerfristigen Mentoring-Beziehungen führen. Voraussetzungen: Die Studierenden haben den Praktikumskurs, in dem sie assistieren werden, mit der Note B oder besser absolviert. Antrag auf Zulassung der Laborlehrkraft stellen.

BIOL 4900 Praktikum in Biowissenschaften (1-3)

Dieser Kurs vergibt Anerkennung für anerkannte Forschungserfahrungen bei einem Unternehmen oder einer gemeinnützigen Organisation, die den Studenten die Möglichkeit bietet, die im Unterricht erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten in der realen Welt anzuwenden und zu integrieren. Voraussetzung: Die Studierenden stellen einen Antrag auf Anrechnung des Praktikums beim Lehrstuhl zur Genehmigung und Festsetzung der gewährten Semesterwochenstunden.


Inhalt

In ihrer umfassendsten Definition kann die Biochemie als eine Studie über die Bestandteile und Zusammensetzung von Lebewesen und wie sie zusammengefügt werden, um Leben zu werden, betrachtet werden. In diesem Sinne kann die Geschichte der Biochemie also bis zu den alten Griechen zurückreichen. [10] Die Biochemie als spezifische wissenschaftliche Disziplin begann jedoch irgendwann im 19. Jahrhundert oder etwas früher, je nachdem, auf welchen Aspekt der Biochemie der Schwerpunkt gelegt wird. Einige argumentierten, dass der Beginn der Biochemie die Entdeckung des ersten Enzyms, der Diastase (heute Amylase) im Jahr 1833 durch Anselme Payen gewesen sein könnte [11], während andere Eduard Buchners erste Demonstration eines komplexen biochemischen Prozesses, der alkoholischen Gärung in Zellen, betrachteten. kostenlose Extrakte im Jahr 1897 als Geburtsstunde der Biochemie. [12] [13] [14] Einige könnten auch auf das einflussreiche Werk von Justus von Liebig aus dem Jahr 1842 verweisen, Tierchemie oder Organische Chemie in ihren Anwendungen auf Physiologie und Pathologie, die eine chemische Stoffwechseltheorie vorstellte, [10] oder noch früher bis ins 18. Jahrhundert Studien über Gärung und Atmung von Antoine Lavoisier. [15] [16] Viele andere Pioniere auf diesem Gebiet, die dazu beigetragen haben, die Komplexitätsschichten der Biochemie aufzudecken, wurden zu den Begründern der modernen Biochemie erklärt. Emil Fischer, der die Chemie von Proteinen studierte, [17] und F. Gowland Hopkins, der sich mit Enzymen und der Dynamik der Biochemie beschäftigte, sind zwei Beispiele für frühe Biochemiker. [18]

Der Begriff "Biochemie" selbst leitet sich aus einer Kombination von Biologie und Chemie ab. 1877 verwendete Felix Hoppe-Seyler den Begriff (Biochemie in deutscher Sprache) als Synonym für physiologische Chemie im Vorwort zur ersten Ausgabe von Zeitschrift für Physiologische Chemie (Journal of Physiological Chemistry), wo er sich für die Einrichtung von Instituten für dieses Studienfach einsetzte. [19] [20] Der deutsche Chemiker Carl Neuberg wird jedoch oft zitiert, das Wort 1903 geprägt zu haben, [21] [22] [23] während einige es Franz Hofmeister zuschreiben. [24]

Früher glaubte man allgemein, dass das Leben und seine Materialien eine wesentliche Eigenschaft oder Substanz haben (oft als das "Lebensprinzip" bezeichnet), die sich von denen in nicht lebender Materie unterscheidet, und man dachte, dass nur Lebewesen die Moleküle von Leben. [26] 1828 veröffentlichte Friedrich Wöhler eine Veröffentlichung über seine zufällige Harnstoffsynthese aus Kaliumcyanat und Ammoniumsulfat, die von einigen als direkter Sturz des Vitalismus und der Etablierung der organischen Chemie angesehen wurde. [27] [28] Die Wöhler-Synthese hat jedoch Kontroversen ausgelöst, da einige den Tod des Vitalismus durch seine Hand ablehnen. [29] Seitdem hat sich die Biochemie, insbesondere seit Mitte des 20. Jahrhunderts, durch die Entwicklung neuer Techniken wie Chromatographie, Röntgenbeugung, Dual-Polarisations-Interferometrie, NMR-Spektroskopie, Radioisotopenmarkierung, Elektronenmikroskopie und Molekulardynamiksimulationen weiterentwickelt. Diese Techniken ermöglichten die Entdeckung und detaillierte Analyse vieler Moleküle und Stoffwechselwege der Zelle, wie der Glykolyse und des Krebs-Zyklus (Zitronensäure-Zyklus) und führten zu einem Verständnis der Biochemie auf molekularer Ebene.

Ein weiteres bedeutendes historisches Ereignis in der Biochemie ist die Entdeckung des Gens und seine Rolle bei der Informationsübertragung in der Zelle. In den 1950er Jahren waren James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin und Maurice Wilkins maßgeblich daran beteiligt, die DNA-Struktur aufzuklären und ihre Beziehung zum genetischen Informationstransfer aufzuzeigen. [30] 1958 erhielten George Beadle und Edward Tatum den Nobelpreis für ihre Arbeit an Pilzen, die zeigten, dass ein Gen ein Enzym produziert. [31] 1988 war Colin Pitchfork die erste Person, die wegen Mordes mit DNA-Beweisen verurteilt wurde, was zum Wachstum der forensischen Wissenschaft führte. [32] Vor kurzem erhielten Andrew Z. Fire und Craig C. Mello den Nobelpreis 2006 für die Entdeckung der Rolle der RNA-Interferenz (RNAi) bei der Stilllegung der Genexpression. [33]

Etwa zwei Dutzend chemischer Elemente sind für verschiedene Arten biologischen Lebens unerlässlich. Die meisten seltenen Elemente auf der Erde werden vom Leben nicht benötigt (Ausnahmen sind Selen und Jod), [34] während einige gängige Elemente (Aluminium und Titan) nicht verwendet werden. Die meisten Organismen teilen den Bedarf an Elementen, aber es gibt einige Unterschiede zwischen Pflanzen und Tieren. Zum Beispiel verwenden Meeresalgen Brom, aber Landpflanzen und Tiere scheinen keines zu benötigen. Alle Tiere benötigen Natrium, einige Pflanzen jedoch nicht. Pflanzen benötigen Bor und Silizium, Tiere jedoch möglicherweise nicht (oder benötigen möglicherweise nur kleinste Mengen).

Nur sechs Elemente – Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Kalzium und Phosphor – machen fast 99 % der Masse lebender Zellen aus, einschließlich derjenigen im menschlichen Körper (siehe Zusammensetzung des menschlichen Körpers für eine vollständige Liste). Zusätzlich zu den sechs Hauptelementen, die den größten Teil des menschlichen Körpers ausmachen, benötigt der Mensch kleinere Mengen von möglicherweise 18 weiteren. [35]

Die 4 Hauptklassen von Molekülen in der Biochemie (oft als Biomoleküle bezeichnet) sind Kohlenhydrate, Lipide, Proteine ​​und Nukleinsäuren. [36] Viele biologische Moleküle sind Polymere: In dieser Terminologie sind Monomere relativ kleine Makromoleküle, die miteinander verbunden sind, um große Makromoleküle zu bilden, die als Polymere bekannt sind. Wenn Monomere miteinander verbunden werden, um ein biologisches Polymer zu synthetisieren, durchlaufen sie einen Prozess, der als Dehydratisierungssynthese bezeichnet wird. Verschiedene Makromoleküle können sich zu größeren Komplexen zusammenfügen, die oft für biologische Aktivität benötigt werden.

Kohlenhydrate Bearbeiten

Zwei der Hauptfunktionen von Kohlenhydraten sind Energiespeicherung und Strukturierung. Einer der üblichen Zucker, der als Glukose bekannt ist, sind Kohlenhydrate, aber nicht alle Kohlenhydrate sind Zucker. Es gibt mehr Kohlenhydrate auf der Erde als alle anderen bekannten Arten von Biomolekülen. Sie werden verwendet, um Energie und genetische Informationen zu speichern und spielen eine wichtige Rolle bei der Interaktion und Kommunikation von Zelle zu Zelle.

Die einfachste Kohlenhydratart ist ein Monosaccharid, das unter anderem Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthält, meist im Verhältnis 1:2:1 (verallgemeinerte Formel Cnh2nÖn, wo n ist mindestens 3). Glukose (C6h12Ö6) gehört zu den wichtigsten Kohlenhydraten, darunter Fruktose (C6h12Ö6), der Zucker, der üblicherweise mit dem süßen Geschmack von Früchten in Verbindung gebracht wird, [37] [a] und Desoxyribose (C5h10Ö4), ein Bestandteil der DNA. Ein Monosaccharid kann zwischen einer azyklischen (offenkettigen) Form und einer zyklischen Form wechseln. Die offenkettige Form kann in einen Ring von Kohlenstoffatomen umgewandelt werden, der durch ein Sauerstoffatom überbrückt wird, das aus der Carbonylgruppe eines Endes und der Hydroxylgruppe eines anderen gebildet wird. Das zyklische Molekül hat eine Halbacetal- oder Halbketalgruppe, je nachdem, ob die lineare Form eine Aldose oder eine Ketose war. [38]

In diesen cyclischen Formen hat der Ring normalerweise 5 oder 6 Atome. Diese Formen werden Furanosen bzw. Pyranosen genannt – analog zu Furan und Pyran, den einfachsten Verbindungen mit demselben Kohlenstoff-Sauerstoff-Ring (obwohl ihnen die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen dieser beiden Moleküle fehlen). Beispielsweise kann die Aldohexose-Glucose eine Halbacetal-Bindung zwischen dem Hydroxyl an Kohlenstoff 1 und dem Sauerstoff an Kohlenstoff 4 bilden, was ein Molekül mit einem 5-gliedrigen Ring ergibt, das als Glucofuranose bezeichnet wird. Die gleiche Reaktion kann zwischen den Kohlenstoffatomen 1 und 5 stattfinden, um ein Molekül mit einem 6-gliedrigen Ring zu bilden, das als Glucopyranose bezeichnet wird. Zyklische Formen mit einem 7-atomigen Ring, die Heptosen genannt werden, sind selten.

Zwei Monosaccharide können durch eine glykosidische oder Etherbindung zu einem Disaccharid durch eine Dehydratisierungsreaktion, bei der ein Wassermolekül freigesetzt wird. Die umgekehrte Reaktion, bei der die glykosidische Bindung eines Disaccharids in zwei Monosaccharide gespalten wird, wird als bezeichnet Hydrolyse. Das bekannteste Disaccharid ist Saccharose oder gewöhnlicher Zucker, der aus einem Glucosemolekül und einem Fructosemolekül besteht, die miteinander verbunden sind. Ein weiteres wichtiges Disaccharid ist die in Milch enthaltene Laktose, die aus einem Glukose- und einem Galaktose-Molekül besteht. Laktose kann durch Laktase hydrolysiert werden, und ein Mangel an diesem Enzym führt zu einer Laktoseintoleranz.

Wenn einige (ungefähr drei bis sechs) Monosaccharide verbunden sind, wird dies als an . bezeichnet Oligosaccharid (Oligo- bedeutet "wenige"). Diese Moleküle neigen dazu, als Marker und Signale verwendet zu werden und haben auch einige andere Verwendungen. [39] Viele miteinander verbundene Monosaccharide bilden ein Polysaccharid. Sie können in einer langen linearen Kette miteinander verbunden oder verzweigt sein. Zwei der gebräuchlichsten Polysaccharide sind Cellulose und Glykogen, die beide aus sich wiederholenden Glucosemonomeren bestehen. Zellulose ist ein wichtiger struktureller Bestandteil der Zellwände von Pflanzen und Glykogen wird bei Tieren als Energiespeicher verwendet.

Zucker kann dadurch charakterisiert werden, dass er reduzierende oder nicht-reduzierende Enden hat. Ein reduzierendes Ende eines Kohlenhydrats ist ein Kohlenstoffatom, das mit dem offenkettigen Aldehyd (Aldose) oder der Ketoform (Ketose) im Gleichgewicht stehen kann. Erfolgt die Verknüpfung von Monomeren an einem solchen Kohlenstoffatom, wird die freie Hydroxygruppe der Pyranose- oder Furanoseform gegen eine OH-Seitenkette eines anderen Zuckers ausgetauscht, wodurch ein vollständiges Acetal erhalten wird. Dies verhindert das Öffnen der Kette zur Aldehyd- oder Ketoform und macht den modifizierten Rest nicht reduzierend. Lactose enthält ein reduzierendes Ende an ihrem Glucoseanteil, während der Galactoseanteil mit der C4-OH-Gruppe von Glucose ein vollständiges Acetal bildet. Saccharose hat kein reduzierendes Ende wegen der vollständigen Acetalbildung zwischen dem Aldehyd-Kohlenstoff von Glucose (C1) und dem Keto-Kohlenstoff von Fructose (C2).

Lipide Bearbeiten

Lipide umfassen eine Vielzahl von Molekülen und sind in gewissem Maße ein Sammelbegriff für relativ wasserunlösliche oder unpolare Verbindungen biologischen Ursprungs, einschließlich Wachse, Fettsäuren, von Fettsäure abgeleitete Phospholipide, Sphingolipide, Glykolipide und Terpenoide (z. B. Retinoide und Steroide) . Einige Lipide sind lineare, offenkettige aliphatische Moleküle, während andere Ringstrukturen aufweisen. Einige sind aromatisch (mit einer cyclischen [Ring]- und planaren [flachen] Struktur), während andere es nicht sind. Einige sind flexibel, andere starr.

Lipide werden normalerweise aus einem Molekül Glycerin in Kombination mit anderen Molekülen hergestellt. In Triglyceriden, der Hauptgruppe der Bulklipide, gibt es ein Molekül Glycerin und drei Fettsäuren. Fettsäuren werden in diesem Fall als Monomer betrachtet und können gesättigt (keine Doppelbindungen in der Kohlenstoffkette) oder ungesättigt (eine oder mehrere Doppelbindungen in der Kohlenstoffkette) sein.

Die meisten Lipide haben einen gewissen polaren Charakter, zusätzlich dazu, dass sie weitgehend unpolar sind.Im Allgemeinen ist der Großteil ihrer Struktur unpolar oder hydrophob ("wasserbefürchtend"), was bedeutet, dass sie mit polaren Lösungsmitteln wie Wasser nicht gut wechselwirkt. Ein anderer Teil ihrer Struktur ist polar oder hydrophil ("wasserliebend") und neigt dazu, sich mit polaren Lösungsmitteln wie Wasser zu assoziieren. Dies macht sie zu amphiphilen Molekülen (mit hydrophoben und hydrophilen Anteilen). Im Fall von Cholesterin ist die polare Gruppe ein bloßes –OH (Hydroxyl oder Alkohol). Bei Phospholipiden sind die polaren Gruppen deutlich größer und polarer, wie unten beschrieben.

Lipide sind ein fester Bestandteil unserer täglichen Ernährung. Die meisten Öle und Milchprodukte, die wir zum Kochen und Essen verwenden, wie Butter, Käse, Ghee usw., bestehen aus Fetten. Pflanzenöle sind reich an verschiedenen mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA). Lipidhaltige Nahrungsmittel werden im Körper verdaut und in Fettsäuren und Glycerin zerlegt, die die letzten Abbauprodukte von Fetten und Lipiden sind. Lipide, insbesondere Phospholipide, werden auch in verschiedenen pharmazeutischen Produkten verwendet, entweder als Co-Solubilisatoren (z. B. in parenteralen Infusionen) oder auch als Wirkstoffträgerkomponenten (z. B. in einem Liposom oder Transfersom).

Proteine ​​Bearbeiten

Proteine ​​sind sehr große Moleküle – Makro-Biopolymere – die aus Monomeren, den sogenannten Aminosäuren, bestehen. Eine Aminosäure besteht aus einem Alpha-Kohlenstoffatom, das an eine Aminogruppe gebunden ist, –NH2, eine Carbonsäuregruppe, –COOH (obwohl diese als –NH3 + und –COO − unter physiologischen Bedingungen), ein einfaches Wasserstoffatom und eine allgemein als „–R“ bezeichnete Seitenkette. Die Seitenkette "R" ist für jede Aminosäure unterschiedlich, von der es 20 Standard-Aminosäuren gibt. Es ist diese "R"-Gruppe, die jede Aminosäure anders macht, und die Eigenschaften der Seitenketten beeinflussen die dreidimensionale Gesamtkonformation eines Proteins stark. Einige Aminosäuren haben selbst oder in modifizierter Form Funktionen, zum Beispiel fungiert Glutamat als wichtiger Neurotransmitter. Aminosäuren können über eine Peptidbindung verbunden werden. Bei dieser Dehydratisierungssynthese wird ein Wassermolekül entfernt und die Peptidbindung verbindet den Stickstoff der Aminogruppe einer Aminosäure mit dem Kohlenstoff der anderen Carbonsäuregruppe. Das resultierende Molekül heißt a Dipeptid, und kurze Abschnitte von Aminosäuren (normalerweise weniger als dreißig) werden als bezeichnet Peptide oder Polypeptide. Längere Strecken verdienen den Titel Proteine. Als Beispiel enthält das wichtige Blutserumprotein Albumin 585 Aminosäurereste. [42]

Proteine ​​können strukturelle und/oder funktionelle Rollen haben. So sind zum Beispiel Bewegungen der Proteine ​​Aktin und Myosin letztendlich für die Kontraktion der Skelettmuskulatur verantwortlich. Eine Eigenschaft vieler Proteine ​​ist, dass sie sich spezifisch an ein bestimmtes Molekül oder eine bestimmte Klasse von Molekülen binden äußerst selektiv in dem, was sie binden. Antikörper sind ein Beispiel für Proteine, die an einen bestimmten Molekültyp binden. Antikörper bestehen aus schweren und leichten Ketten. Zwei schwere Ketten würden durch Disulfidbrücken zwischen ihren Aminosäuren mit zwei leichten Ketten verbunden. Antikörper sind spezifisch durch Variation basierend auf Unterschieden in der N-terminalen Domäne. [43]

Der Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA), der Antikörper verwendet, ist einer der empfindlichsten Tests der modernen Medizin zum Nachweis verschiedener Biomoleküle. Die wohl wichtigsten Proteine ​​sind jedoch die Enzyme. Praktisch jede Reaktion in einer lebenden Zelle erfordert ein Enzym, um die Aktivierungsenergie der Reaktion zu senken. [12] Diese Moleküle erkennen spezifische Reaktionsmoleküle namens Substrate sie katalysieren dann die Reaktion zwischen ihnen. Durch das Senken der Aktivierungsenergie beschleunigt das Enzym diese Reaktion um eine Geschwindigkeit von 10 11 oder mehr [12] eine Reaktion, deren spontaner Abschluss normalerweise über 3.000 Jahre dauern würde, könnte mit einem Enzym weniger als eine Sekunde dauern. Das Enzym selbst wird dabei nicht verbraucht und kann dieselbe Reaktion mit einem neuen Substratsatz katalysieren. Durch verschiedene Modifikatoren kann die Aktivität des Enzyms reguliert werden, wodurch die Biochemie der Zelle als Ganzes kontrolliert werden kann. [12]

Die Struktur von Proteinen wird traditionell in einer Hierarchie von vier Ebenen beschrieben. Die Primärstruktur eines Proteins besteht aus seiner linearen Abfolge von Aminosäuren zum Beispiel „Alanin-Glycin-Tryptophan-Serin-Glutamat-Asparagin-Glycin-Lysin-…“. Die Sekundärstruktur befasst sich mit der lokalen Morphologie (Morphologie ist das Studium der Struktur). Einige Kombinationen von Aminosäuren neigen dazu, sich in einer als α-Helix bezeichneten Spirale oder zu einem als β-Faltblatt bezeichneten Blatt zusammenzurollen. Einige α-Helixe sind im obigen Hämoglobin-Schema zu sehen. Tertiärstruktur ist die gesamte dreidimensionale Form des Proteins. Diese Form wird durch die Reihenfolge der Aminosäuren bestimmt. Tatsächlich kann eine einzige Änderung die gesamte Struktur verändern. Die Alpha-Kette von Hämoglobin enthält 146 Aminosäurereste Die Substitution des Glutamatrestes an Position 6 durch einen Valinrest verändert das Verhalten von Hämoglobin so sehr, dass es zu einer Sichelzellenanämie führt. Die Quartärstruktur schließlich befasst sich mit der Struktur eines Proteins mit mehreren Peptiduntereinheiten, wie Hämoglobin mit seinen vier Untereinheiten. Nicht alle Proteine ​​haben mehr als eine Untereinheit. [44]

Mit der Nahrung aufgenommene Proteine ​​werden im Dünndarm meist in einzelne Aminosäuren oder Dipeptide zerlegt und anschließend resorbiert. Sie können dann zu neuen Proteinen zusammengefügt werden. Zwischenprodukte der Glykolyse, des Zitronensäurezyklus und des Pentosephosphatwegs können verwendet werden, um alle zwanzig Aminosäuren zu bilden, und die meisten Bakterien und Pflanzen besitzen alle notwendigen Enzyme, um sie zu synthetisieren. Menschen und andere Säugetiere können jedoch nur die Hälfte davon synthetisieren. Sie können Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin nicht synthetisieren. Da sie mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, sind dies die essentiellen Aminosäuren. Säugetiere besitzen die Enzyme, um Alanin, Asparagin, Aspartat, Cystein, Glutamat, Glutamin, Glycin, Prolin, Serin und Tyrosin, die nicht essentiellen Aminosäuren, zu synthetisieren. Obwohl sie Arginin und Histidin synthetisieren können, können sie es für junge, wachsende Tiere nicht in ausreichenden Mengen produzieren, weshalb diese oft als essentielle Aminosäuren angesehen werden.

Wenn die Aminogruppe von einer Aminosäure entfernt wird, hinterlässt sie ein Kohlenstoffgerüst, das als α-Ketosäure bezeichnet wird. Enzyme, die Transaminasen genannt werden, können die Aminogruppe leicht von einer Aminosäure (was sie zu einer α-Ketosäure macht) auf eine andere α-Ketosäure übertragen (was sie zu einer Aminosäure macht). Dies ist bei der Biosynthese von Aminosäuren wichtig, da bei vielen der Stoffwechselwege Zwischenprodukte aus anderen biochemischen Stoffwechselwegen in das α-Ketosäuregerüst umgewandelt werden und dann eine Aminogruppe hinzugefügt wird, oft über Transaminierung. Die Aminosäuren können dann miteinander verbunden werden, um ein Protein zu bilden.

Ein ähnlicher Prozess wird verwendet, um Proteine ​​abzubauen. Es wird zuerst in seine Aminosäurebestandteile hydrolysiert. Freies Ammoniak (NH3), das als Ammoniumion (NH4+) im Blut vorliegt, ist für Lebewesen giftig. Es muss daher eine geeignete Methode zur Ausscheidung existieren. Je nach den Bedürfnissen der Tiere haben sich bei verschiedenen Tieren unterschiedliche Taktiken entwickelt. Einzeller geben das Ammoniak einfach an die Umwelt ab. Ebenso können Knochenfische das Ammoniak ins Wasser abgeben, wo es schnell verdünnt wird. Im Allgemeinen wandeln Säugetiere das Ammoniak über den Harnstoffzyklus in Harnstoff um.

Um festzustellen, ob zwei Proteine ​​verwandt sind, also homolog sind oder nicht, verwenden Wissenschaftler Sequenzvergleichsmethoden. Methoden wie Sequenz-Alignments und Struktur-Alignments sind leistungsstarke Werkzeuge, die Wissenschaftlern helfen, Homologien zwischen verwandten Molekülen zu identifizieren. Die Bedeutung des Findens von Homologien zwischen Proteinen geht über die Bildung eines evolutionären Musters von Proteinfamilien hinaus. Indem wir herausfinden, wie ähnlich zwei Proteinsequenzen sind, gewinnen wir Erkenntnisse über ihre Struktur und damit ihre Funktion.

Nukleinsäuren Bearbeiten

Nukleinsäuren, so genannt wegen ihrer Prävalenz in Zellkernen, ist der Gattungsname der Familie der Biopolymere. Sie sind komplexe biochemische Makromoleküle mit hohem Molekulargewicht, die genetische Informationen in allen lebenden Zellen und Viren transportieren können. [2] Die Monomere werden Nukleotide genannt und bestehen jeweils aus drei Komponenten: einer stickstoffhaltigen heterocyclischen Base (entweder einem Purin oder einem Pyrimidin), einem Pentosezucker und einer Phosphatgruppe. [45]

Die häufigsten Nukleinsäuren sind Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). Die Phosphatgruppe und der Zucker jedes Nukleotids verbinden sich miteinander und bilden das Rückgrat der Nukleinsäure, während die Abfolge der stickstoffhaltigen Basen die Informationen speichert. Die häufigsten stickstoffhaltigen Basen sind Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin und Uracil. Die stickstoffhaltigen Basen jedes Strangs einer Nukleinsäure bilden Wasserstoffbrückenbindungen mit bestimmten anderen stickstoffhaltigen Basen in einem komplementären Nukleinsäurestrang (ähnlich einem Reißverschluss). Adenin bindet an Thymin und Uracil, Thymin bindet nur an Adenin und Cytosin und Guanin können nur aneinander binden. Adenin und Thymin & Adenin und Uracil enthalten zwei Wasserstoffbrückenbindungen, während zwischen Cytosin und Guanin gebildete Wasserstoffbrückenbindungen drei sind.

Neben dem genetischen Material der Zelle spielen Nukleinsäuren oft eine Rolle als Second Messenger und bilden das Basismolekül für Adenosintriphosphat (ATP), den primären Energieträgermolekül aller lebenden Organismen. Auch die möglichen stickstoffhaltigen Basen in den beiden Nukleinsäuren sind unterschiedlich: Adenin, Cytosin und Guanin kommen sowohl in RNA als auch in DNA vor, während Thymin nur in DNA und Uracil in RNA vorkommt.

Kohlenhydrate als Energiequelle Bearbeiten

Glukose ist in den meisten Lebensformen eine Energiequelle. Beispielsweise werden Polysaccharide durch Enzyme in ihre Monomere zerlegt (Glykogenphosphorylase entfernt Glukosereste aus Glykogen, einem Polysaccharid). Disaccharide wie Lactose oder Saccharose werden in ihre zweikomponentigen Monosaccharide gespalten.


Kursbeschreibung

BIOL 109-110 ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE (C)*
Dieser Kurs konzentriert sich auf den Aufbau und die Funktionen der Organe und Organsysteme des menschlichen Körpers mit erweiterter Abdeckung von Themen wie Krankheitsmechanismen. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 109L-110L). Nicht empfohlen für Biologie-Majors, außer für diejenigen, die eine Karriere wie Arztassistent, Physio- oder Ergotherapeut oder Pharmazie anstreben (je 4 Credits).

Bitte beachten Sie: Studierende müssen BIOL 109 mit mindestens C abschließen, um sich für BIOL 110 anzumelden. Krankenpflege-Studiengänge müssen BIOL 109 mit mindestens C+ abschließen, um sich für BIOL 110 anzumelden.
BIOL 111-112 ALLGEMEINE BIOLOGIE (C)*
Eine Erforschung der zentralen Konzepte der Zellbiologie, Pflanzen- und Tierbiologie, Molekularbiologie, Genetik, Evolution, Ökologie und Biodiversität. Drei Vorlesungen, eine Rezitation (BIOL 111R) und ein dreistündiges Labor (BIOL 111L-112L) (je 4 Credits).
Voraussetzung für BIOL 112 ist der erfolgreiche Abschluss von BIOL 111 mit einem C oder besser.
Bitte beachten Sie: Biologie-Hauptfächer müssen BIOL 111-112 mit mindestens C abschließen, um sich für weitere BIOL-Kurse (außer BIOL 109-110) anzumelden.

BIOL 204 HUMANGENETIK
Eine Untersuchung der Grundprinzipien der Humangenetik, einschließlich chromosomaler Struktur, DNA-Replikation, Transkription und Translation, und vor allem, wie Veränderungen in der DNA zu Mutationen führen, die Art der Vererbung dieser Mutationen, Prävention, genetische Beratung und Gentherapien. Drei Vorträge. Biologie-Majors können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Major (3 Credits) anrechnen.

BIOL 211 MIKROBIOLOGIE UND MENSCHLICHE KRANKHEITEN
Eine Übersicht über Mikroorganismen im Zusammenhang mit menschlichen Krankheiten und die zu ihrer Identifizierung verwendeten Laborverfahren. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 211L). Biologie-Majors können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf den Major verwenden (4 Kreditpunkte).

BIOL 217 GENETIK
Grundlagen der Transmission und Molekulargenetik mit besonderem Schwerpunkt auf Mendelscher Vererbung, Epistase, Rekombinationskartierung, Komplementation und dem zentralen Dogma der Molekularbiologie. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 217L) (4 Credits).

BIOL 223 ÖKOLOGIE
Dieser Kurs ist eine Einführung in das Studium der Verbreitung, Häufigkeit und Wechselwirkungen von Organismen und ihrer Umwelt. Erhebung ökologischer Prinzipien auf der Ebene von Individuen, Populationen, Gemeinschaften und Ökosystemen. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 223L) (4 Credits).

BIOL 225 MIKROBIOLOGIE
Morphologie, Physiologie, Genetik und Ökologie von Mikroorganismen. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 225L) (4 Credits).

BIOL 301 VERGLEICHENDE CHORDATANATOMIE
Anatomie, Physiologie und evolutionäre Beziehungen von Chordaten. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 301L). Studierende können BIOL 301 nicht anrechnen, wenn bereits Credits aus BIOL 109 und/oder BIOL 110 in Anspruch genommen wurden (4 Kreditpunkte).

BIOL 302 ENTWICKLUNGSBIOLOGIE
Eine Studie über zelluläre und molekulare Prozesse, die der Entwicklung verschiedener Organismen zugrunde liegen. Der Schwerpunkt liegt auf Befruchtungsereignissen, räumlicher Organisation, Musterbildung und Genaktion in der Entwicklung. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 302L) (4 Credits).
Voraussetzung: BIOL 217

BIOL 304 WIRBELLOSE ZOOLOGIE
Morphologische und physiologische Eigenschaften ausgewählter Wirbelloser und Berücksichtigung ihrer ökologischen Zusammenhänge. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 304L) (4 Credits).

BIOL 305 PFLANZENBIOLOGIE
Physiologische, biochemische und anatomische Aspekte von Pflanzen werden im Kontext ihrer natürlichen Umgebung untersucht. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 305L) (4 Credits).

BIOL 306 ÜBUNGSPHYSIOLOGIE
Die Untersuchung der physiologischen Reaktionen des Menschen auf körperliche Betätigung in Bezug auf Alter, Geschlecht, körperliche Fitness und Umweltbedingungen. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzungen: BIOL 109-110

BIOL 309 KINESIOLOGIE
Das Studium der mechanischen und anatomischen Aspekte der menschlichen Bewegung. Drei Vorträge. 3 Credits
Voraussetzungen: BIOL 109-110

BIOL 310, 311, 410, 411 FORSCHUNG IN BIOLOGIE
Untersuchung anspruchsvoller Probleme in der Biologie. Drei, 6 oder 9 Stunden pro Woche. Die Förderung durch ein Fakultätsmitglied des Fachbereichs Naturwissenschaften muss vor der Anmeldung beantragt werden. Biologie-Majors können insgesamt 7 Credits auf das Major aus einer Kombination dieser Kurse anwenden: Forschung in Biologie, Selbststudium in Biologie und Praktikum in Biologie (jeweils 1, 2 oder 3 Credits).

BIOL 317 EVOLUTIONÄRE BIOLOGIE
Eine Untersuchung der Evolutionstheorie mit Schwerpunkt auf genetischer Variation, Evolutionsprozessen, Anpassung, Selektionseinheiten, Evolution der Lebensgeschichte, Arten und Artbildung und Koevolution. Drei Vorträge. Studenten, die BIOL 440 Understanding Evolution abgeschlossen haben, können diesen Kurs nicht anrechnen (3 Kreditpunkte).

BIOL 320 SYSTEMISCHE PHYSIOLOGIE
Eine detaillierte Untersuchung der Physiologie der wichtigsten Organsysteme des menschlichen Körpers, einschließlich Verdauung, Atmung, Herz-Kreislauf, Harnwege und Fortpflanzung, konzentrierte sich auf das Thema Homöostase. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 320L). Studierende dürfen BIOL 320 nicht anrechnen, wenn bereits Credits aus BIOL 109 und/oder BIOL 110 in Anspruch genommen wurden (4 Kreditpunkte).

BIOL 321 MOLEKULARBIOLOGIE
Eingehende Behandlung von Nukleinsäurestruktur, Informationscodierung, Transkription, Translation, DNA-Replikation, rekombinanter DNA-Technologie und anderen Aspekten des Nukleinsäurestoffwechsels. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 321L) (4 Credits).
Voraussetzungen: BIOL 217 oder CHEM 433

BIOL 326 TIERVERHALTEN
Die biologischen Grundlagen des tierischen Verhaltens aus ökologischer und evolutionärer Sicht. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 326L) (4 Credits).

BIOL 328 FORENSISCHE BIOLOGIE
Die wissenschaftliche Untersuchung simulierter Tatorte mit Schwerpunkt auf der Beweissicherung organischer und anorganischer Analysen physischer Beweise Analyse biologischer Beweise einschließlich Haar-, Fingerabdruck-, serologischer und DNA-Proben potenzielle Drogenanalysedokumente und Stimmbewertung. Im begleitenden Labor werden die Studierenden mit vielen grundlegenden Techniken und Geräten vertraut gemacht, die in einem modernen forensischen Labor verwendet werden. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 328L) (4 Credits).
Voraussetzung: BIOL 217

BIOL 331 ZELLBIOLOGIE
Dieser Kurs soll eine eingehende Analyse der inneren Organisation der Zelle bieten, die in Biochemie-, Molekularbiologie- oder Entwicklungsbiologiekursen einfach nicht angeboten wird. Der Kurs behandelt Themen wie Membranstruktur, Vesikeltransport, Signaltransduktion, Zytoskelett und Zellzyklus. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: BIOL 217 oder CHEM 433

BIOL 333 MENSCHLICHE PATHOPHYSIOLOGIE
Verständnis der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen, der Gründe für bestimmte Behandlungen und der komplexen Wechselbeziehungen zwischen kritischen Systemen. Drei Vorträge. Biologie-Majors können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf den Major verwenden (3 Kreditpunkte).
Voraussetzung: BIOL 109-110

BIOL 334 PHARMAKOPHYSIOLOGIE
Diskussion von Krankheitszuständen und deren Behandlung mit pharmakologischen Mitteln. Besonderes Augenmerk wird auf den beschreibenden Einfluss der Pathologie auf die systemische Funktion und die Verwendung von Medikamenten zur Wiederherstellung des Gleichgewichts gelegt. Drei Vorträge. Nicht empfohlen für Biologie-Majors, außer für diejenigen, die eine Karriere anstreben, wie z. B. Arztassistent, Physio- oder Ergotherapeut oder Pharmazie (3 Kreditpunkte).
Voraussetzungen: BIOL 109-110

BIOL 340 UMWELTBIOLOGIE
Dieser Kurs führt in die grundlegenden Konzepte der Umweltwissenschaften und den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf die abiotische und biotische Umwelt ein. Zu den Themen gehören ökologische Nachhaltigkeit, Ökologie und Evolution, Bevölkerungswachstum, natürliche Ressourcen sowie ein Fokus auf aktuelle und lokale Umweltprobleme aus wissenschaftlicher, sozialer, politischer und wirtschaftlicher Perspektive.

Nach Abschluss sollen die Studierenden in der Lage sein, ein Verständnis für Umweltzusammenhänge und aktuelle Umweltthemen zu demonstrieren. Drei Vorträge. Biologie, Biochemie oder Chemie im Hauptfach können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Hauptfach anrechnen. Studierende, die BIOL 223 Ökologie abgeschlossen haben, können diesen Kurs nicht anrechnen (3 Kreditpunkte).

BIOL 360, 361 UNABHÄNGIGE STUDIE IN BIOLOGIE*
Dies ist ein unabhängiges Studium eines Bereichs der Biologie. Drei, 6 oder 9 Stunden pro Woche inklusive einer wöchentlichen Konferenz mit Sponsor. Die Förderung durch ein Fakultätsmitglied des Fachbereichs Naturwissenschaften und die Zustimmung des Direktors müssen vor der Anmeldung eingeholt werden.Biologie-Majors können insgesamt 7 Credits auf das Major aus einer Kombination dieser Kurse anwenden: Forschung in Biologie, Selbststudium in Biologie und Praktikum in Biologie (1, 2 oder 3 Credits).

BIOL 375 PRAKTIKUM*
Das Praktikum bietet den Studierenden die Möglichkeit, berufliche Positionen in biologiebezogenen Bereichen zu erkunden. Die Studierenden müssen einen Vertrag unterzeichnen, der die Anzahl der Stunden, die in der Einrichtung verbracht werden, die zu erfüllenden Verantwortlichkeiten und das durchzuführende Projekt festlegt. Der Vertrag wird von der Betreuerin oder dem Betreuer, dem Fakultätsmitglied und dem Praktikumskoordinator bei der Anmeldung unterzeichnet. Vermittlung durch das Oxley Integrated Advising Program (3 Credits) koordiniert.

BIOL 401 HISTOLOGIE
Dies ist ein Überblick über die zelluläre Struktur und Ultrastruktur von Säugetiergeweben und -organen. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 401L) (4 Credits).

BIOL 403-404 BIOLOGIE-KOLLOQUIUM
Studium und Diskussion biologischer Themen, Erstellung einer schriftlichen Monographie und mündliche Präsentation der Arbeit. Eine Diskussionsphase (3 Credits).
Dies ist der Abschlusskurs Biologie, und als solcher müssen die Studenten BIOL 111-112, 217 und 223 abgeschlossen haben, bevor sie sich für das Biologiekolloquium anmelden können

BIOL 405 NEUROBIOLOGIE
Untersuchung der Grundprinzipien des Nervensystems einschließlich der Zell- und Molekularbiologie des Neurons, der synaptischen Übertragung, der sensorischen und motorischen Systeme und deren Integration. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 405L) (4 Credits).
Voraussetzung: BIOL 320 oder 110

BIOL 406 BESONDERE THEMEN DER BIOLOGIE
Aktuelle Fragen und Studien zur Biologie. Fragen Sie den Abteilungsleiter nach dem Thema. Drei Vorlesungen (3 Credits).

BIOL 409 MEERES- UND FLÄCHENBIOLOGIE
Prinzipien der Meeresökologie in einer ozeanischen und Mündungsumgebung mit Schwerpunkt auf tropischen und gemäßigten Gemeinschaften. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (BIOL 409L) (4 Credits).

BIOL 420 PATHOPHYSIOLOGIE
Verständnis der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen, der Gründe für bestimmte Behandlungen und der komplexen Wechselbeziehungen zwischen kritischen Systemen (3 Credits).
Voraussetzung: BIOL109-110 oder BIOL 301 und BIOL 320

BIOL 426 IMMUNOLOGIE
Untersuchung grundlegender Eigenschaften von Antigenen und Antikörpern. Theorien der Antikörperproduktion, Toleranz, Transplantation, Immunität, Autoimmunität, Tumorimmunologie und Immunchemie. Einführung in Antikörper-vermittelte und zellvermittelte Reaktionen. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: BIOL 217

BIOL 440 EVOLUTION VERSTEHEN
Eine Untersuchung der Evolutionstheorie mit Schwerpunkt auf genetischer Variation, Evolutionsprozessen, Anpassung, Selektionseinheiten, Evolution der Lebensgeschichte, Arten, Artbildung und Koevolution. Drei Vorträge. Biologie, Biochemie oder Chemie im Hauptfach können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Hauptfach anrechnen. Studenten, die BIOL 317 Evolutionary Biology abgeschlossen haben, können diesen Kurs nicht anrechnen (3 Kreditpunkte).

Chemie (CHEM)

CHEM 109 ALLGEMEIN, BIO und BIOCHEMIE (C)*
Ein Einführungskurs in die Grundlagen der Chemie für Krankenpflegeschüler. Grundlagen der Allgemeinen Chemie, Organischen Chemie und Biochemie. Geeignete Laborübungen, um diese Prinzipien zu veranschaulichen und Techniken zu entwickeln. Drei Vorlesungen, eine Rezitation (CHEM 120R-121R) und ein dreistündiges Labor (CHEM 109L). Biologie, Biochemie oder Chemie im Hauptfach können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Hauptfach anrechnen) (4 Kreditpunkte).

CHEM 120 -121 ALLGEMEINE CHEMIE (C)*
Die grundlegenden Gesetze und Prinzipien der Chemie geeignete Laborübungen, um diese Prinzipien zu veranschaulichen und geeignete Techniken zu entwickeln, Einführung in die quantitative analytische Methodik. Das zweite Semester des Labors beinhaltet eine Einführung in die systematische anorganische qualitative Analytik. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (CHEM 120L-121L) (8 Credits).
Voraussetzung: MATH 102 oder MATH 131 (oder Erlaubnis des Professors)
HINWEIS – Biochemie und Chemie-Hauptfächer müssen CHEM 120-121 mit mindestens C abschließen, um sich für zusätzliche CHEM-Kurse anzumelden.

CHEM 219-220 BIO-CHEMIE
Die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Schwerpunkt auf Struktur und Mechanismen organischer Reaktionen. Drei Vorlesungen und eine Rezitation (219R-220R) (6 Credits).
Voraussetzung: CHEM 121

CHEM 223-224 LABOR FÜR ORGANISCHE CHEMIE
Synthese, Reinigung, Analyse, mechanistische Studien und spektrale Charakterisierung organischer Verbindungen. Vier Stunden Labor (4 Credits).
Voraussetzung oder Nebenvoraussetzung: CHEM 219 für 223 220 für 224

CHEM 302 ANALYTISCHE CHEMIE
Grundlagen und Anwendungen klassischer Analysetechniken wie gravimetrische und volumetrische Methoden, statistische Auswertungen analytischer Daten sowie moderner Analysetechniken wie Elektrochemie, Spektroskopie und Chromatographie. Statistische Auswertung analytischer Daten. Zwei Vorlesungen und ein fünfstündiges Labor (CHEM 302L) (4 Credits).
Voraussetzung: CHEM 220 und 224

CHEM 309 PHYSIKALISCHE CHEMIE I
Die Anwendung der Thermodynamik zur Untersuchung der Eigenschaften von Gasen, der Aggregatzustände, der thermischen Chemie, der Phasengleichgewichte, der chemischen Gleichgewichte, der chemischen Kinetik, der Reaktionsdynamik und der Katalyse. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzungen: CHEM 121, MATH 231, PHYS 208

CHEM 310 PHYSIKALISCHE CHEMIE II
Die Aufklärung der molekularen Struktur der Materie durch Anwendung physikalischer und quantenmechanischer Theorien, Prinzipien, Techniken und Anwendungen. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzungen: CHEM 309 (Voraussetzung: MATH 255).

CHEM 311 PHYSIKALISCHE CHEMIE I LABOR
Laboruntersuchungen physikalisch-chemischer Messungen an Gasen, Wärmen chemischer Prozesse, Gleichgewicht und Kinetik. Ein vierstündiges Labor (1 Kreditpunkt).
Voraussetzung: CHEM 309.

CHEM 312 PHYSIKALISCHE CHEMIE II LABOR
Laboruntersuchungen der Molekülstruktur durch den Einsatz spektroskopischer Techniken und Molekularmodellierung. Ein vierstündiges Labor (1 Kreditpunkt).
Voraussetzung: CHEM 310 Voraussetzung: CHEM 311.

CHEM 314 PHYSIKALISCHE CHEMIE FÜR DIE BIOWISSENSCHAFTEN
Dieser Kurs bietet eine Grundlage in den Prinzipien der physikalischen Chemie und ihrer Anwendung auf das Studium biologischer Systeme. Die Fähigkeiten aus Biologie, Chemie und Physik sind eng verwoben, um ein tiefes Verständnis der Lebensprozesse auf atomarer und molekularer Ebene zu ermöglichen (3 Credits).
Voraussetzungen: CHEM 121, MATH 132 und PHYS 207.

CHEM 315 BESCHREIBENDE ANORGANISCHE CHEMIE
Eine Untersuchung der Theorien und Modelle, die erforderlich sind, um ein allgemeines Verständnis der Elemente zu erlangen, mit besonderem Augenmerk auf Bindungen, Säure-Base-Theorien, Oxidations-Reduktion, Koordinationschemie und periodische Trends. Drei Vorträge. Biologie-, Biochemie- oder Chemie-Hauptfächer können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Hauptfach anrechnen (3 Kreditpunkte).
Voraussetzung: CHEM 109 und MATH 1xx oder höher

CHEM 335 ANORGANISCHE CHEMIE
Die Chemie der Elemente und ihrer Verbindungen. Industrielle, biochemische, umweltbezogene und geochemische Anwendungen der anorganischen Chemie werden hervorgehoben. Das Periodensystem, elementare Bindungsmodelle und thermodynamische Daten werden verwendet, um chemische und physikalische Eigenschaften anorganischer Verbindungen zu organisieren, zu verstehen und vorherzusagen. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: CHEM 220.

CHEM 336 LABOR FÜR ANORGANISCHE CHEMIE
Studium der Eigenschaften, Synthese und Charakterisierung anorganischer Verbindungen. Die Experimente umfassen die Herstellung von metallischen und nichtmetallischen Elementen aus Verbindungen einfache Salze durch nasse und trockene Verfahren übliche Gase Koordinationsverbindungen luftempfindliche Verbindungen metallorganische Verbindungen Hochtemperatur-Supraleiter. Ein vierstündiges Labor (1 Kreditpunkt).
Voraussetzung: CHEM 335

CHEM 360 UNABHÄNGIGES STUDIE IN DER CHEMIE*
Selbständiges Studium in einem Bereich der Chemie. Drei, 6 oder 9 Stunden pro Woche inklusive einer wöchentlichen Konferenz mit Sponsor. Die Förderung durch ein Fakultätsmitglied des Fachbereichs Naturwissenschaften und die Zustimmung des Direktors müssen vor der Anmeldung eingeholt werden. Die Hauptfächer Chemie und Biochemie können bis zu 3 Credits des Selbststudiums auf das Hauptfach anwenden (1, 2 oder 3 Credits).

CHEM 403-404 CHEMIE-KOLLOQUIUM
Studium und Diskussion chemischer Themen und Anfertigung einer Monographie. Eine Diskussionsphase (1 Credit).

CHEM 415 FORTGESCHRITTENE ORGANISCHE CHEMIE
Struktur, Mechanismus und Synthese in der modernen organischen Chemie. Eine Einführung in die Chemie von Naturstoffen und heterocyclischen Verbindungen wird aufgenommen. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: CHEM 320

CHEM 421 FORTGESCHRITTENE THEMEN DER CHEMIE
Fortgeschrittene Themen in der Chemie sind entweder Polymerchemie oder Umweltchemie. Ein Student kann diesen Kurs mehrmals wählen, wenn die Themen jedes Mal unterschiedlich sind. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: CHEM 310 und 320

CHEM 425 BIOORGANISCHE CHEMIE
Eine Untersuchung der anorganischen Chemie als Grundlage für den zellulären Bedarf an Metallen wie Zink, Eisen, Kupfer, Mangan und Molybdän. Der Kurs beginnt mit den Grundlagen der Koordinationschemie und der Fähigkeit funktioneller Gruppen in Proteinen und Nukleinsäuren, Koordinationskomplexe mit Metallionen zu bilden. Die Reaktivität dieser Koordinationskomplexe wird im Zusammenhang mit den Reaktionsmechanismen bestimmter Metalloenzyme diskutiert. Ein Teil der Lehrveranstaltung widmet sich medizinisch relevanten Themen wie Metalltoxizität, Aufnahme von Metallionen aus der Umwelt und Behandlung von Krebs mit Platinverbindungen (3 KP).
Voraussetzung: CHEM 220.

CHEM 427 FORTGESCHRITTENE PHYSIKALISCHE CHEMIE
Themen der Theoretischen Physikalischen Chemie mit einer Einführung in die chemischen Aspekte der Quanten- und Statistischen Mechanik und Gruppentheorie. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: CHEM 310

CHEM 433 BIOCHEMIE I
Eine Einführung in die Chemie biologisch wichtiger Aminosäuren, Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Vitamine und Hormone. Enzymkinetik und -katalyse, Proteinstruktur und -funktion, Einführung in den Zwischenstoffwechsel werden einbezogen. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (CHEM 433L) (4 Credits).
Voraussetzung: CHEM 220 oder 223

CHEM 434 BIOCHEMIE II
Chemie und Stoffwechsel von Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden. Proteinfaltung und posttranslationale Modifikation. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (CHEM 434L) (4 Credits).
Voraussetzung: CHEM 433

CHEM 435 FORTGESCHRITTENE ANORGANISCHE CHEMIE
Molekülstruktur und Bindungstheorie. Übergangsmetallchemie. Eine Einführung in die Spektroskopie, Katalyse und metallorganische Chemie. Drei Vorlesungen (3 Credits).
Voraussetzung: CHEM 335

Voraussetzungen: CHEM 309, 320 und 335 -->

CHEM 452 ERWEITERTE SPEKTROSKOPIE
Ein grundlegender und theoretischer Ansatz zur Ableitung chemischer Strukturen durch hochauflösende spektroskopische und computergestützte Werkzeuge. Die Konsequenzen der Bindungsschemata, die sich aus der Ableitung chemischer Strukturen ergeben, beziehen sich auf molekulare Funktionen für chemische und biochemische Zwecke. Drei Vorlesungen (5 Credits).
Voraussetzungen: CHEM 310 und 312

CHEM 460, 461 CHEMISCHE FORSCHUNG*
Untersuchung anspruchsvoller Probleme in der Chemie. Drei oder sechs Stunden pro Woche. Die Förderung durch ein Fakultätsmitglied des Fachbereichs Naturwissenschaften muss vor der Einschreibung beantragt werden (1 oder 2 Credits).

CHEM 470 UNABHÄNGIGES STUDIE IN DER CHEMIE*
Dieser Studiengang ist ein eigenständiges Studium in einem Bereich der Chemie. Drei, 6 oder 9 Stunden pro Woche inklusive einer wöchentlichen Konferenz mit Sponsor. Die Förderung durch ein Fakultätsmitglied des Fachbereichs Naturwissenschaften und die Zustimmung des Direktors müssen vor der Anmeldung eingeholt werden. Die Hauptfächer Chemie und Biochemie können insgesamt 7 Kreditpunkte aus einer Kombination dieser Kurse auf das Hauptfach anwenden: Forschung in Chemie, Selbststudium in Chemie und Praktikum in Chemie (1, 2 oder 3 Kreditpunkte).

CHEM 475 PRAKTIKUM*
Die Vermittlung wird durch das Oxley Integrated Advising Program koordiniert.

*Die Hauptfächer Biochemie und Chemie können insgesamt 7 Credits aus einer beliebigen Kombination dieser Kurse auf das Hauptfach anwenden: Chemische Forschung, Selbststudium in Chemie und Praktikum in Chemie.

Naturwissenschaften (NSCI)

Die Hauptfächer Biologie, Biochemie und Chemie können einen NSCI-Kurs nur dann auf den Hauptfach anwenden, wenn die Studieninhalte nicht wesentlich mit denen eines anderen Studiengangs übereinstimmen, was eine wichtige Voraussetzung ist.

NSCI 202 CHEMIE UNSERES TÄGLICHEN LEBENS (C)*
Eine Untersuchung, inwieweit Chemie ein fester Bestandteil unseres Alltags ist. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 204 HUMANBIOLOGIE (C)*
Eine Erforschung der zentralen Konzepte der Humanbiologie, beginnend mit der Struktur und Funktion von Zellen bis hin zu menschlichen physiologischen Systemen. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 205 CHEMIE FÜR DEN GERICHTSSAAL (C)*
Dieser Kurs setzt keine Vorkenntnisse in Chemie voraus und richtet sich an Studierende der Geisteswissenschaften, die ein fundiertes Verständnis der Chemie und ihrer Rolle bei strafrechtlichen Ermittlungen vom Tatort über das Labor bis zum Gerichtssaal haben möchten. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 206 DAS PHYSIKALISCHE UNIVERSUM: WIE ES FUNKTIONIERT (C)*
In diesem Kurs werden Arbeitsobjekte aus dem täglichen Leben verwendet, um das Verständnis grundlegender physikalischer Konzepte zu fördern. Die Schüler untersuchen Objekte wie Computerspeicher und Tonbandgeräte, Achterbahnen, Kühlschränke und Autos. Zu den physikalischen Themen gehören Newtonsche Mechanik, Rotationsbewegung, Energie, Flüssigkeiten, Wärme, Schall, Elektrizität und Magnetismus, Elektronik und Kernstrahlung. Während für diesen Kurs keine fortgeschrittene Mathematik erforderlich ist, wird grundlegende Mathematik mit etwas Trigonometrie und einfacher Algebra verwendet. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 207 WISSENSCHAFT IN DEN NACHRICHTEN SINNE (C)*
Die Öffentlichkeit erfährt viel über Wissenschaft, Medizin und Gesundheit durch die Massenmedien, aber viele Menschen haben Schwierigkeiten zu verstehen, ob eine Berichterstattung auf wissenschaftlichen Erkenntnissen oder einem Medienrummel beruht. In diesem Kurs lernen die Studierenden, wissenschaftliche und medizinische Nachrichten, die von den Medien veröffentlicht oder ausgestrahlt werden, kritisch zu betrachten. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 301 ASTRONOMIE (C)*
Ein Übersichtskurs der Astronomie mit den Schwerpunkten Wissenschaft als Prozess, andere Welten, Astrophysik, Sterne, Galaxien und die Entstehung des Universums. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 302 GROSSE ENTDECKUNGEN IN DER WISSENSCHAFT (C)*
Der Kurs bietet einen Hintergrund in vielen Bereichen der Wissenschaft, einschließlich Biologie, Chemie und Physik durch das Studium der großen Entdeckungen in der Wissenschaft. Die Details der Entdeckung werden durch das Studium des persönlichen und wissenschaftlichen Hintergrunds der Wissenschaftler untersucht. Die Gründe für das experimentelle Design werden untersucht und die wissenschaftlichen und sozialen Auswirkungen einer Entdeckung auf unsere Gesellschaft werden bewertet. Die großen Entdeckungen beginnen bei den griechischen Philosophen und reichen bis ins 21. Jahrhundert. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 303 WUNDER DES WETTERS (C)*
Dieser Kurs bietet einführende Prinzipien der Erdatmosphäre, der Wettersysteme und des Klimas. Der Schwerpunkt wird darauf liegen, die Erde und unsere Umwelt als ein einziges, miteinander verbundenes System zu verstehen, das von Sonnenenergie, Druck, Temperatur, Sturmsystemen, Feuchtigkeit, Fronten, Treibhauseffekt und allgemeiner Zirkulation angetrieben wird. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 340 UMWELTBIOLOGIE (C)*
Dieser Kurs führt in die grundlegenden Konzepte der Umweltwissenschaften und den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf die abiotische und biotische Umwelt ein. Zu den Themen gehören ökologische Nachhaltigkeit, Ökologie und Evolution, Bevölkerungswachstum, natürliche Ressourcen sowie ein Fokus auf aktuelle und lokale Umweltprobleme aus wissenschaftlicher, sozialer, politischer und wirtschaftlicher Perspektive. Nach Abschluss sollen die Studierenden in der Lage sein, ein Verständnis für Umweltzusammenhänge und aktuelle Umweltthemen zu demonstrieren. Drei Vorträge. Biologie, Biochemie oder Chemie im Hauptfach können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Hauptfach anrechnen. Studierende, die BIOL 223 abgeschlossen haben, können diesen Kurs nicht anrechnen (3 Kreditpunkte).

NSCI 350 GRÜN: PFLANZEN IN UNSERER WELT (C)*
Dieser Kurs wird die faszinierende Welt der Pflanzen erkunden, von der Form einer Blume bis hin zu den bewusstseinsverändernden Verbindungen, die einige Pflanzen produzieren. Die Schüler lernen die Grundlagen der Botanik, das Studium der Pflanzen, durch die Erforschung der Pflanzenform, der Vielfalt und der Verwendung durch den Menschen. Wir untersuchen Pflanzenmorphologie, Anatomie, Physiologie, Evolution und Diversität sowie die Verwendung von Pflanzen für Nahrung, Materialien und Medizin. Drei Vorlesungen (3 Credits).

NSCI 403-404 NATURWISSENSCHAFTSKOLLOQUIUM
Studium und Diskussion von Themen der Lebens- und Naturwissenschaften und Anfertigung einer Monographie. Eine Diskussionsphase (3 Credits).

Physik (PHYS)

PHYS 205 EINFÜHRUNG PHYSIK (C)*
Dieser einsemestrige Kurs wird einen algebrabasierten Ansatz zum allgemeinen Verständnis von Mechanik, Wärme, Elektrizität, Magnetismus, Optik und elementarer Atom- und Kernphysik erforschen. Der Schwerpunkt liegt auf der Allgemeinbildung. Drei Vorlesungen und ein dreistündiges Labor (PHYS 205). Biologie-, Biochemie- oder Chemie-Hauptfächer können diesen Kurs nicht als Anrechnung auf das Hauptfach anrechnen (4 Kreditpunkte).
Voraussetzungen: MATH 120, MATH 212 oder MATH 222

PHYS 207-208 ALLGEMEINE PHYSIK I und II
Ein algebrabasierter Zugang zu den Grundkonzepten der Mechanik, Wärme, Elektrizität, Magnetismus, Optik und elementarer Atom- und Kernphysik. Der Schwerpunkt liegt auf biologischen Anwendungen. Drei Vorlesungen, eine Rezitation und ein dreistündiges Labor (PHYS 207L-208L) (8 Credits).
Voraussetzungen: MATH 131 oder MATH 212


Biologie (BIO*)

$ Zusatzkursgebühr : Viele naturwissenschaftliche Laborkurse erfordern eine separate Gebühr, die zum Zeitpunkt der Registrierung hinzugefügt wird, um die Kosten für zusätzliche Unterrichtszeit, Materialien und Materialien zu decken, die von den Studenten verwendet werden.

BIO*105, Einführung in die Biologie (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Ein Kurs für nicht-wissenschaftliche Studiengänge. Zu den behandelten Themen gehören Zellbiologie, Diversität, Biotechnologie, grundlegende Chemie, Zellatmung und Photosynthese, Ökologie, Genetik, Verhalten und Evolution. Labore können die Sektion von Pflanzen- und Tierproben, Mikroskoparbeiten und elementare biochemische Experimente umfassen. Dieser Kurs wird für Studenten empfohlen, die kein ganzes Jahr Laborbiologie benötigen. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzungen: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*095 (oder höher). (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*109, Prinzipien der Biotechnologie (3 Credits)
Gen Ed-Kompetenzen: Globales Wissen, historisches Wissen, wissenschaftliche Argumentation

Dieser Kurs bietet eine grundlegende Einführung in das Gebiet der Biotechnologie.Die Studierenden erhalten ein breites Verständnis der Ziele, Produkte, Praktiken, Vorschriften, Ethik und Karrierewege in der Biotechnologiebranche. Die Studierenden erwerben das grundlegende Wissen der Biotechnologie-Industrie durch die Einführung in die Molekularbiologie, moderne Techniken und Anwendungen. Darüber hinaus lernen die Studierenden aktuelle Themen aus Vorlesungen sowie Gastreferenten von Industriepartnern kennen. Dieser Kurs richtet sich an Studierende des Studiengangs Biotechnologie sowie an Studierende, die Karrieremöglichkeiten im Bereich der Naturwissenschaften erkunden. Voraussetzung: Berechtigt für GER*101 . (Aktualisiert April 2018)

BIO*110, Prinzipien des menschlichen Körpers (3 Credits)
Gen Ed-Kompetenz: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis

Dies ist ein Einführungskurs, der sich mit dem Aufbau und der Funktion des menschlichen Organismus und den Problemen des Menschen in der heutigen Welt befasst. Es richtet sich an Studierende mit einem begrenzten naturwissenschaftlichen Hintergrund. Voraussetzung: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*095 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*111, Einführung in die Ernährung (3 Credits)
Gen Ed-Kompetenz: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis
Eine Studie der Ernährungswissenschaft einschließlich der chemischen Struktur, Funktion, Verdauung, Aufnahme und des Stoffwechsels von Nährstoffen. Die Diskussion in der Klasse wird betonen, wie schlechte Ernährungsgewohnheiten zur Entstehung von Krankheiten beitragen, die mit der westlichen Ernährung verbunden sind. Die Studierenden analysieren kritisch ihre eigene Ernährung hinsichtlich Nährstoffgehalt und Angemessenheit. Voraussetzung: Berechtigt für ENG*101E oder ENG*101 und berechtigt für MAT*095 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2019)

BIO*115, Humanbiologie (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Dieser Kurs bietet eine grundlegende Einführung in die grundlegenden biologischen Prinzipien und den Aufbau und die Funktion des menschlichen Körpers. Ausgewählte Themen mit Relevanz für den Menschen werden anhand von Fallstudien beleuchtet. Die Anwendung wissenschaftlicher Prozesse, einschließlich der wissenschaftlichen Methode, der Datenanalyse und das Ziehen geeigneter Schlussfolgerungen, werden in die Labor- und Unterrichtsumgebung integriert. Dieser Kurs dient dazu, eine Grundlage in der Biologie zu schaffen, die es dem Studenten ermöglicht, ein informierterer Bürger in der Wissenschaft zu werden. Dieser Kurs ist nicht für Studenten geeignet, die einen höheren Kurs in menschlicher Anatomie und Physiologie absolviert haben. Voraussetzung: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*137 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*118 , Anatomie und Physiologie des Auges (4 Credits/6 Kontaktstunden)
Nur für Studenten geöffnet, die am Programm für Augendesign & Dispensing eingeschrieben sind.
Dieser Kurs wurde entwickelt, um den Schüler in die grundlegende Anatomie und Physiologie des Auges einzuführen. Er umfasst das Studium des Auges und seiner zugehörigen Strukturen. Die Schüler führen eine detaillierte Untersuchung der Augenlider und Wimpern, der Augenhöhle, der zusätzlichen Augenmuskeln und der Augenlinse durch , die Netzhaut, den Tränenapparat, den Uvealtrakt und die Hornhaut. Im Kurs inbegriffen ist die Zertifizierung in Adult C.P.R., einem Abschnitt über A.I.D.S. Bewusstsein und ein Studium der medizinischen Abkürzungen und häufig verwendeten medizinischen Präfixe und Suffixe. Die Laborkomponente des Kurses umfasst die Präparation des Kuhauges sowie zahlreiche Dia- und Videopräsentationen der Augenanatomie, -physiologie und -chirurgie. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*121, Allgemeine Biologie I (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Eine Einführung in die Struktur und Funktion von Zellen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Membranstruktur und -funktion, grundlegende Biochemie, Zellatmung, Photosynthese, moderne Genetik, Genexpression und Zellteilung. Empfohlen für naturwissenschaftliche Hauptfächer und Gesundheitsstudenten vor dem Alliierten. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzung: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*137 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*122, Allgemeine Biologie II (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Eine Studie über die Vielfalt des Lebens, einschließlich Evolution, Populationsgenetik, Phylogenetik und ein Überblick über die Reiche des Lebens. Schwerpunkt auf Struktur, Funktion und evolutionären Beziehungen von Organismen. Das Labor umfasst experimentelles Design und Hypothesentests zusammen mit der Beobachtung von lebenden und konservierten Exemplaren, wobei einige Sektionen erforderlich sind. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzungen: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*137 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*145, Allgemeine Zoologie (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Die wichtigsten taxonomischen Gruppen des Tierreichs werden untersucht. Morphologie, Funktionsprozesse, evolutionäre Beziehungen und Ökologie der verschiedenen Gruppen werden hervorgehoben. Die Laborarbeit umfasst die Dissektion und mikroskopische Untersuchung geeigneter Proben. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzungen: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*137 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*173, Einführung in die Ökologie (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
In diesem Kurs werden Schlüsselkonzepte und Prinzipien der Ökologie – das Studium der Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer physikalischen, chemischen und biologischen Umgebung – innerhalb eines evolutionären Rahmens und im Kontext der vom Menschen verursachten Veränderungen der natürlichen Welt untersucht. Zu den Themen gehören wichtige physikalische und chemische Umweltmerkmale und -prozesse Organismenanpassungen Populations-, Gemeinschaft- und Ökosysteminteraktionen Biodiversität und Biogeographie menschliche Aktivitäten, die Ökosystemprozesse und Biodiversität sowie die Erhaltung von Ökosystemen beeinflussen. Dieser Kurs richtet sich sowohl an Umweltwissenschaften als auch an Nebenfächer. Voraussetzungen: Berechtigt für GER*101 und berechtigt für MAT*095 oder höher. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*203, Pathophysiologie (3 Credits)
Gen Ed-Kompetenz: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis

Dieser Kurs bietet eine Einführung in das Studium der funktionellen Veränderungen, die mit menschlichen Krankheiten einhergehen. Ziel dieses Kurses ist es, den Studierenden grundlegende Kenntnisse zu vermitteln, die sie auf das Gesundheitswesen vorbereiten. Die häufigsten Erkrankungen sowie neue und neu auftretende Krankheiten werden berücksichtigt. Für jede Krankheitskategorie werden auch Komponenten der Pharmakologie aufgenommen. Voraussetzung: BIO*115 oder BIO*212 mit einem “C” oder besser. (Aktualisiert Frühjahr 2018)

BIO*211, Anatomie und Physiologie des Menschen I (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Dieser Kurs ist das erste Semester einer zweisemestrigen Sequenz, die ein umfassendes Studium der menschlichen Anatomie und Physiologie bietet. Die Themen umfassen anatomische Terminologie, Chemie, zelluläre und allgemeine biologische Prinzipien, Histologie und eine eingehende Untersuchung des Integumentary-, Skelett-, Muskel- und Nervensystems. Der Schwerpunkt liegt auf Funktion und Homöostase. Auch das Altern und relevante Krankheiten werden vorgestellt. Laborsektion und physiologische Experimente werden auf das Vorlesungsmaterial abgestimmt. Sezieren ist erforderlich. Drei Stunden Vorlesung und drei Stunden Labor pro Woche. Voraussetzungen: ENG*101E oder GER*101 , CHE*111 oder höher und BIO*121 innerhalb der letzten 5 Jahre, alle mit einem „C“ oder besser). (Aktualisiert Oktober 2014) (Erfüllt eine D-Kursvoraussetzung für Studierende, die sich vor dem Herbstsemester 2016 in einen Studiengang eingeschrieben haben.)

BIO*212, Anatomie und Physiologie des Menschen II (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Dieser Kurs ist eine Fortsetzung von BIO*211 mit Schwerpunkt auf Anatomie und Physiologie der wichtigsten Körpersysteme. Zu den Themen gehören Stoffwechsel und Energetik, Flüssigkeits-, Elektrolyt- und Säure-Basen-Gleichgewicht, Entwicklung und Vererbung sowie eine eingehende Untersuchung des endokrinen, kardiovaskulären, Immun-, Atmungs-, Verdauungs-, Harn- und Fortpflanzungssystems. Der Schwerpunkt liegt auf Funktion und Homöostase. Auch das Altern und relevante Krankheiten werden vorgestellt. Laborpräparate und physiologische Experimente werden auf das Vorlesungsmaterial abgestimmt. Präparation ist erforderlich. Drei Stunden Vorlesung und drei Stunden Labor pro Woche. Voraussetzung: BIO* 211 mit der Note „C“ oder besser innerhalb der letzten fünf Jahre. (Aktualisiert Oktober 2014) (Erfüllt eine “L”-Kurs- oder “D”-Kursvoraussetzung für Studierende, die sich vor dem Herbstsemester 2016 in einen Studiengang eingeschrieben haben.)

BIO*222, Molekulare Biotechniken (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen-Ed-Kompetenz: Globales Wissen
Ein Laborkurs zur Einführung in molekularbiologische Techniken wie Plasmid- und chromosomale DNA-Isolierung, Restriktionsenzymkartierung, Agarosegelelektrophorese und Manipulation von DNA-Fragmenten. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzung: CH*112 oder höher und entweder BIO*121 oder BIO*235. (Aktualisiert Juli 2019)

BIO*235, Mikrobiologie (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Dies ist eine Einführung in die allgemeine Mikrobiologie. Der Kurs ist auf die Bedürfnisse von Gesundheitsstudierenden sowie von Biologie- oder Naturwissenschaften ausgerichtet. Zu den Themen gehören die Struktur, Physiologie und Molekularbiologie von Mikroorganismen sowie die Wechselwirkungen zwischen Mikroben und ihre Wirte, einschließlich ihrer Rolle in der Umwelt. Die Schüler lernen auch, wie Mikroben untersucht werden und wie sie Krankheiten verursachen können und dennoch für das menschliche Wohlbefinden unerlässlich sind. Jede Woche gibt es Laborübungen, die die Grundlagen der aseptischen Techniken sowie die Handhabung, Kultivierung und Identifizierung von Mikroben vermitteln. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzungen: ENG*101E oder 101 , CHE*111 oder höher mit der Note „C“ oder besser und entweder BIO*105 oder BIO*121 innerhalb der letzten fünf Jahre. Alle mit der Note „C“ oder besser. (Aktualisiert Oktober 2014) (Erfüllt eine “L”-Kursvoraussetzung für Studierende, die sich vor dem Herbstsemester 2016 in einen Studiengang eingeschrieben haben.)

BIO*260, Prinzipien der Genetik (3 Credits)
Dieser Kurs behandelt klassische Grundlagen der Humangenetik sowie Themen der modernen Molekulargenetik in Bereichen wie rekombinante DNA, Biotechnologie, Genkartierung und Diagnose humangenetischer Erkrankungen. Voraussetzung: BIO*121 oder BIO*122. (Aktualisiert Juli 2019) (Erfüllt eine “L”-Kursvoraussetzung für Studierende, die sich vor dem Herbstsemester 2016 in einen Studiengang eingeschrieben haben.)

BIO*263, Molekulare Genetik (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Gen Ed-Kompetenzen: Wissenschaftliches Wissen und Verständnis, wissenschaftliches Denken
Eine Studie der grundlegenden Theorie und Anwendung der klassischen und molekularen Genetik einschließlich Humangenetik, Mendelsche Vererbung, Chromosomen, DNA-Struktur und Genexpression. Das Labor wird die Anwendung genetischer Prinzipien in Modellsystemen betonen und moderne molekularbiologische Techniken wie DNA-Isolierung, Restriktionsenzymanalyse, Agarosegelelektrophorese, rekombinante DNA-Techniken und PCR-Analyse einführen. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzungen: CH*112 oder BIO*121 oder BIO*235.(Aktualisiert Juli 2019)

BIO*270, Ökologie (4 Credits/6 Kontaktstunden) $ Laborkursgebühr
Eine prinzipienorientierte Untersuchung der Beziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt. Strukturelle und funktionelle Aspekte des Ökosystems, Gemeindetypen, Population und Sukzession im Zusammenhang mit Feld- und Laboruntersuchungen. Vorlesung: 3 Stunden pro Woche. Labor: 3 Stunden pro Woche. Voraussetzung: BIO*122. (Aktualisiert Oktober 2014)

BIO*296, Biotechnologie-Praktikum (3 Credits)
Der Student wird mindestens 160 Stunden in einem industriellen oder Forschungsbiotechnologielabor arbeiten, um neue Forschungsfähigkeiten zu erlernen und die in Laborklassen erlernten Fähigkeiten zu üben. Voraussetzung: Erlaubnis des Programmkoordinators. (Aktualisiert Oktober 2014)


Übersicht Körpersysteme

Alle Körpersysteme sind notwendig, damit ein komplexer Organismus überleben und sich vermehren kann. Dies Artikel konzentriert sich auf die Systeme des menschlichen Körpers ähnliche Systeme werden von allen Tieren benötigt, aber die Details, wie sie ihre Aufgaben erfüllen, können variieren.

Zu den Funktionen, die ein Tier ausführen muss, um am Leben zu bleiben, gehören:

  • Absorbieren von Sauerstoff zur Verwendung bei der Zellatmung
  • Ausscheidung von Kohlendioxid, das bei der Zellatmung entsteht
  • Aufnahme und Verarbeitung von Nahrungsmitteln, um Zucker und andere Nährstoffe zu erhalten.
  • Transport notwendiger Substanzen wie Sauerstoff und Nährstoffe zu allen Zellen des Körpers
  • Beseitigung giftiger Abfallprodukte aus dem Körper.
  • Reaktion auf Änderungen der Umgebungsbedingungen
  • Schutz der Organe vor der Umwelt.
  • Krankheitserreger bekämpfen

Damit eine Art überleben kann, müssen sich ihre Individuen außerdem fortpflanzen können.

Wie arbeiten unsere Organe und Gewebe als Systeme zusammen, um diese Aufgaben zu erfüllen?


Chemische Zusammensetzung des Körpers

Chemisch besteht der menschliche Körper hauptsächlich aus Wasser und organischen Verbindungen – also Lipiden, Proteinen, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren. Wasser kommt in den extrazellulären Flüssigkeiten des Körpers (Blutplasma, Lymphe und interstitielle Flüssigkeit) und in den Zellen selbst vor. Es dient als Lösungsmittel, ohne das die Chemie des Lebens nicht stattfinden könnte. Der menschliche Körper besteht zu etwa 60 Gewichtsprozent aus Wasser.

Lipide – hauptsächlich Fette, Phospholipide und Steroide – sind wichtige strukturelle Bestandteile des menschlichen Körpers. Fette stellen eine Energiereserve für den Körper dar, und Fettpolster dienen auch als Isolierung und Stoßdämpfer. Phospholipide und die Steroidverbindung Cholesterin sind Hauptbestandteile der Membran, die jede Zelle umgibt.

Proteine ​​dienen auch als wichtiger struktureller Bestandteil des Körpers. Proteine ​​sind wie Lipide ein wichtiger Bestandteil der Zellmembran. Darüber hinaus bestehen solche extrazellulären Materialien wie Haare und Nägel aus Protein. Ebenso Kollagen, das faserige, elastische Material, aus dem ein Großteil der Haut, Knochen, Sehnen und Bänder des Körpers besteht. Proteine ​​erfüllen auch zahlreiche funktionelle Rollen im Körper. Besonders wichtig sind zelluläre Proteine, sogenannte Enzyme, die die lebensnotwendigen chemischen Reaktionen katalysieren.

Kohlenhydrate sind im menschlichen Körper größtenteils als Brennstoffe vorhanden, entweder als Einfachzucker, der durch den Blutkreislauf zirkuliert, oder als Glykogen, eine Speicherverbindung, die in der Leber und den Muskeln vorkommt. Kohlehydrate kommen auch in geringen Mengen in Zellmembranen vor, aber im Gegensatz zu Pflanzen und vielen wirbellosen Tieren hat der Mensch nur wenige Strukturkohlenhydrate in seinem Körper.

Nukleinsäuren bilden das genetische Material des Körpers. Desoxyribonukleinsäure (DNA) trägt den erblichen Hauptcode des Körpers, die Anweisungen, nach denen jede Zelle arbeitet. Es ist die DNA, die von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben wird, die die vererbten Eigenschaften jedes einzelnen Menschen diktiert. Ribonukleinsäure (RNA), von der es mehrere Arten gibt, hilft bei der Ausführung der in der DNA kodierten Anweisungen.

Zu den Bestandteilen des Körpers gehören neben Wasser und organischen Verbindungen verschiedene anorganische Mineralien. Dazu gehören vor allem Kalzium, Phosphor, Natrium, Magnesium und Eisen. Calcium und Phosphor bilden zusammen als Calcium-Phosphat-Kristalle einen Großteil der Knochen des Körpers. Calcium ist auch als Ionen im Blut und in der interstitiellen Flüssigkeit vorhanden, ebenso wie Natrium. Auf der anderen Seite sind Phosphor-, Kalium- und Magnesiumionen in der Interzellularflüssigkeit reichlich vorhanden. Alle diese Ionen spielen eine wichtige Rolle in den Stoffwechselprozessen des Körpers. Eisen kommt hauptsächlich als Teil von Hämoglobin vor, dem sauerstofftragenden Pigment der roten Blutkörperchen. Andere mineralische Bestandteile des Körpers, die in winzigen, aber notwendigen Konzentrationen vorkommen, sind Kobalt, Kupfer, Jod, Mangan und Zink.


Wissenschaft

Es handelt sich um eine integrierte Vorlesung und ein Praktikum, die ein umfassendes Studium der Anatomie und Physiologie des menschlichen Körpers ermöglicht. Zu den Themen gehören Körperorganisation, Homöostase, Zytologie, Histologie und die Integumental-, Skelett-, Muskel-, Nerven-, Endokrin-, Herz-Kreislauf-, Lymph-/Immun-, Atmungs-, Verdauungs-, Harn- und Fortpflanzungssysteme sowie spezielle Sinne. Anhand von Fallstudien werden gängige Krankheitsprozesse beim Menschen untersucht. Nach Abschluss sollen die Studierenden in der Lage sein, ein vertieftes Verständnis der Grundlagen der Anatomie und Physiologie und ihrer Zusammenhänge nachzuweisen. Die Laborarbeit umfasst die Sektion konservierter Proben, mikroskopische Untersuchungen, physiologische Experimente, Computersimulationen und Multimedia-Präsentationen . Dieser Kurs basiert auf Vorunterrichtsaufgaben und einem starken Hintergrund in biologischen Konzepten. Erforderliche Vorraussetzungen: Biologie und Chemie.

Dieser Kurs bietet dem Studenten eine Einführung in die Konzepte der modernen Astronomie, den Ursprung und die Geschichte des Universums und die Entstehung der Erde und des Sonnensystems. Die Schüler werden die Eigenschaften der Erde mit denen der anderen Planeten vergleichen und untersuchen, wie der Himmel das menschliche Denken und Handeln beeinflusst hat. Der Kurs gibt eine Beschreibung astronomischer Phänomene mit den Gesetzen der Physik. Der Kurs behandelt viele Standardthemen, darunter Planeten, Sterne, die Milchstraße und andere Galaxien, Schwarze Löcher bis hin zu esoterischen Fragen zum Ursprung des Universums und seiner Entwicklung und seinem Schicksal. Obwohl weitgehend beschreibend, wird der Kurs gelegentlich den Einsatz von Mathematik auf zweitem Niveau erfordern. Zu den Laborübungen gehören Experimente zu Lichteigenschaften, Messung der Strahlung von Himmelsquellen und Beobachtungen an lokalen Observatorien und/oder Planetarien.

Der Biologie-Lehrplan ist so konzipiert, dass er die Studien der Biowissenschaften, die in den Klassen K-8 begannen, fortführte und den Schülern die notwendigen Fähigkeiten vermittelte, um in Biologie kompetent zu sein. Dieses Curriculum umfasst abstraktere Konzepte wie die gegenseitige Abhängigkeit von Organismen, die Beziehung von Materie, Energie und Organisation in lebenden Systemen, das Verhalten von Organismen und die biologische Evolution. Die Studierenden untersuchen biologische Konzepte durch Erfahrungen in Labors und Feldarbeiten mit Hilfe von Untersuchungsprozessen.

HINWEIS: Die Honours-Stufe dieser Klasse deckt jeden der staatlichen Standards ab, die Konzepte werden jedoch zu einem viel tieferen Verständnis gelehrt. Der Kurs konzentriert sich auf die Vorbereitung der Studenten auf das Advanced Placement Biologie, das viele Studenten während ihres zweiten Studienjahres absolvieren.Von den Schülern wird ein sehr hoher Standard erwartet und es wird erwartet, dass sie gut darin sind, Arbeiten zu erledigen, Materialien zu lernen und Lernwerkzeuge außerhalb des Klassenzimmers zu entwickeln. Tests sind so konzipiert, dass sie eher “AP” sind und lange und kurze kostenlose Antworten enthalten, sodass mehr Schreiben und mathematische Berechnungen erforderlich sind. Die Schüler müssen eine Empfehlung ihres Physiklehrers der 8. Klasse erhalten, um in die Auszeichnung Biologie eingestuft zu werden.

Dieser AP Biologiekurs ist äquivalent zu a zweisemestriger Biologie-Einführungskurs und fördert das studentische Wissen von a früher Biologiestudium an der Oberstufe. Wir bauen auf den Inhalten des Biologie-Studiengangs Honours auf und lernen, diese Informationen in einem forschenden Umfeld anzuwenden. Das Studium erfordert analytisches Denken und grundlegende mathematische Fähigkeiten. Der Inhalt ist rund um Evolution, zelluläre Prozesse, Genetik und Interaktionen zwischen Organismen und ihrer Umwelt organisiert, wobei der Schwerpunkt auf wissenschaftlichen Praktiken, einschließlich Forschung und Argumentation, liegt. Von den Schülern wird erwartet, dass sie die jährlich im Mai durchgeführte AP-Prüfung ablegen.

Das Chemie-Curriculum ist so konzipiert, dass es die Schüleruntersuchungen der physikalischen Wissenschaften, die in den Klassen K-8 begannen, fortsetzte und den Schülern die notwendigen Fähigkeiten vermittelte, um die Chemie zu beherrschen. Dieses Curriculum umfasst abstraktere Konzepte wie die Struktur von Atomen, Struktur und Eigenschaften von Materie sowie die Erhaltung und Wechselwirkung von Energie und Materie. Die Studierenden erforschen chemische Konzepte durch Erfahrungen in Laboren und Feldarbeiten mit Hilfe von Untersuchungsprozessen.

HINWEIS: Die Honours-Stufe dieser Klasse deckt jeden der staatlichen Standards ab, jedoch werden die Konzepte zu einem viel tieferen Verständnis gelehrt und zusätzliche Inhalte werden abgedeckt. Der Kurs konzentriert sich auf die Vorbereitung der Studenten auf das Advanced Placement Chemie, das viele Studenten während ihres Junior-Jahres absolvieren. Von den Schülern wird ein sehr hoher Standard erwartet und es wird erwartet, dass sie gut darin sind, Arbeiten zu erledigen, Materialien zu lernen und Lernwerkzeuge außerhalb des Klassenzimmers zu entwickeln. Tests sind so konzipiert, dass sie eher “AP” sind und lange und kurze kostenlose Antworten enthalten, sodass mehr Schreiben und mathematische Berechnungen erforderlich sind. Die Schüler müssen eine Empfehlung ihres Biologielehrers der 9. Klasse erhalten, um in Chemie ausgezeichnet zu werden.

AP Chemie

Dieser Kurs ist so konzipiert, dass er dem allgemeinen Chemiekurs entspricht, der normalerweise im ersten Collegejahr belegt wird. Die Studierenden erwerben ein vertieftes Verständnis der Grundlagen chemischer Konzepte sowie eine angemessene Kompetenz im Umgang mit chemischen Problemstellungen, insbesondere im Labor. Zu den behandelten Themen gehören die wissenschaftliche Methode, die Struktur der Materie, die Aggregatzustände, Reaktionen und die deskriptive Chemie. Die Studierenden entwickeln ihre Fähigkeit, klar zu denken und ihre Ideen mündlich und schriftlich klar und logisch auszudrücken. Die Studierenden sind in der Lage, die wissenschaftliche Methode zur Erledigung von Laboraufgaben anzuwenden und im Labor erworbene Fähigkeiten zu demonstrieren. Von den Schülern wird erwartet, dass sie bei der AP-Chemieprüfung im Mai ein akzeptables Ergebnis erzielen. Dieser Kurs erfordert eine strenge Laborkomponente auf College-Niveau und verwendet einen College-Text.

Erdsysteme

Earth Systems Science wurde entwickelt, um Studentenuntersuchungen fortzusetzen, die in den K-8-Lehrplänen für Erdwissenschaften und Biowissenschaften begannen, und die Verbindungen zwischen den Systemen der Erde durch die Erdgeschichte zu untersuchen. Diese Systeme – die Atmosphäre, Hydrosphäre, Geosphäre und Biosphäre – interagieren im Laufe der Zeit, um die Landschaften, Ökologie und Ressourcen der Erde zu erzeugen. Dieser Kurs entwickelt die Erklärungen von Phänomenen, die für die Wissenschaften der Geologie und der physikalischen Geographie grundlegend sind, einschließlich der Frühgeschichte der Erde, der Plattentektonik, der Entwicklung der Landform, der geologischen Aufzeichnungen der Erde, des Wetters und des Klimas und der Geschichte des Lebens auf der Erde. Der Unterricht sollte sich auf die Untersuchung und Entwicklung wissenschaftlicher Erklärungen konzentrieren und nicht auf bloße Beschreibungen von Phänomenen. Fallstudien, Laborübungen, Karten und Datenanalysen sollten in Einheiten integriert werden. Besonderes Augenmerk sollte auf aktuelle Themen (z. B. jüngste Erdbeben, Tsunamis, globale Erwärmung, Rohstoffpreise) und mögliche Karrieren in den Geowissenschaften gelegt werden.

Umweltwissenschaft

Das Curriculum der Umweltwissenschaften wurde entwickelt, um die Untersuchungen der Schüler, die in den Klassen K-8 begannen, zu erweitern. Dieses Curriculum ist weitgehend leistungs-, labor- und feldbasiert. Es integriert die Untersuchung vieler Komponenten unserer Umwelt, einschließlich des menschlichen Einflusses auf unseren Planeten. Der Unterricht sollte sich auf die Sammlung und Analyse von Schülerdaten konzentrieren. Einige Konzepte sind in diesen Fällen global, die Interpretation globaler Datensätze aus wissenschaftlichen Quellen wird dringend empfohlen. Es wäre angebracht, Ressourcen im Internet für globale Datensätze und interaktive Modelle zu nutzen. Chemie, Physik, mathematische und technologische Konzepte sollten im gesamten Studium integriert werden. Wann immer möglich, sollten umweltwissenschaftliche Berufe im Vordergrund stehen

AP Umweltwissenschaften

Das Ziel des AP Environmental Science-Kurses ist es, den Studierenden die wissenschaftlichen Prinzipien, Konzepte und Methoden zu vermitteln, die erforderlich sind, um die Zusammenhänge der natürlichen Welt zu verstehen, sowohl natürliche als auch vom Menschen verursachte Umweltprobleme zu identifizieren und zu analysieren und die damit verbundenen relativen Risiken zu bewerten mit diesen Problemen umzugehen und alternative Lösungen zu deren Lösung und/oder Vermeidung zu prüfen. Die Umweltwissenschaften sind interdisziplinär angelegt und umfassen eine Vielzahl von Themen aus unterschiedlichen Studienrichtungen. Dennoch gibt es mehrere wichtige vereinende Konstrukte oder Themen, die die vielen Themen des Studiums der Umweltwissenschaften durchkreuzen, wie zum Beispiel: Wissenschaft ist ein Prozess Energieumwandlungen liegen allen ökologischen Prozessen zugrunde haben einen kulturellen und sozialen Kontext, und das Überleben der Menschen hängt von der Entwicklung von Praktiken ab, die zu nachhaltigen Systemen führen. Von den Schülern wird erwartet, dass sie die jährlich im Mai durchgeführte AP-Prüfung ablegen.

Kriminaltechnik

Das Curriculum Forensic Science soll auf wissenschaftlichen Konzepten aufbauen und die Wissenschaft auf die Untersuchung von Tatorten anwenden. Es dient als viertes Jahr der Wissenschaft für den Abschluss und kann in ausgewählten Career Technology-Programmen eingesetzt werden. Die Studierenden lernen die wissenschaftlichen Protokolle zur Analyse eines Tatorts, die Verwendung chemischer und physikalischer Trennmethoden zur Isolierung und Identifizierung von Materialien, die Analyse biologischer Beweise und die kriminelle Verwendung von Werkzeugen, einschließlich Abdrücken von Schusswaffen, Werkzeugspuren, Brandstiftung und Sprengstoff Beweis.

Ozeanographie

Der Lehrplan für Ozeanographie soll die Vernetzung mehrerer wissenschaftlicher Disziplinen und die Kraft hervorheben, das Lernen und Verstehen auf breiter Ebene zu stimulieren. Daher müssen die Studierenden eine Basis in den großen Disziplinen Physik, Chemie, Geologie und Biologie haben, von der aus dieses fachübergreifende Denken genährt werden kann. Die Studierenden erkennen, dass der Ozean ein dynamisches System ist, das die Wechselwirkungen zwischen Organismen, Ökosystemen, chemischen Kreisläufen sowie physikalischen und geologischen Prozessen an Land, in der Luft und in den Ozeanen widerspiegelt. Die Studierenden werden Ozeanographie-Konzepte durch Erfahrungen in Labors und Feldforschung unter Verwendung von Untersuchungsprozessen untersuchen.

Der Lehrplan Physik ist darauf ausgerichtet, die Untersuchungen der Physiker, die in den Klassen K-8 begannen, fortzusetzen und den Studierenden die notwendigen Fähigkeiten zu vermitteln, um in der Physik zu beherrschen. Dieser Lehrplan beinhaltet abstraktere Konzepte wie Wechselwirkungen von Materie und Energie, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft, Energie, Impuls und Ladung. Die Studierenden untersuchen physikalische Konzepte durch Erfahrungen in Laboren und Feldarbeiten mit Hilfe von Untersuchungsprozessen.

AP Physik 1

Der Kurs AP Physics 1 wurde entwickelt, um Ihnen die Fähigkeit zu vermitteln, über physikalische Phänomene nachzudenken, indem Sie wichtige wissenschaftliche Prozessfähigkeiten anwenden, z innerhalb des Kurses. Dieser Kurs AP Physik 1 entspricht dem erstes Semester eines typischen einführenden, algebrabasierten Physikstudiums. Die Schlüsselkonzepte und verwandten Inhalte, die den Kurs und die Prüfung AP Physics 1 definieren, sind um sieben grundlegende Prinzipien herum organisiert, die die wissenschaftlichen Kernprinzipien, Theorien und Prozesse der Physik umfassen, die traditionelle Inhaltsgrenzen überschreiten und Ihnen eine breite Denkweise über die physikalische Welt. Diese Themen umfassen: Masse- und Ladungsobjektwechselwirkungen mit Feldern und Kräften Erhaltungsgesetze Wellen und Verhalten quantenmechanischer Systeme.

AP Physik C

Dieser Kurs bildet in der Regel den ersten Teil der College-Sequenz, die als Grundlage in der Physik für Studierende der Naturwissenschaften oder der Ingenieurwissenschaften dient. Die Abfolge ist parallel zu oder vorgeschalteten Mathematikkursen, die Infinitesimalrechnung beinhalten. Bei der Formulierung physikalischer Prinzipien und deren Anwendung auf physikalische Probleme werden, wo immer es angebracht ist, Methoden der Infinitesimalrechnung verwendet. Es wird großer Wert auf die Lösung einer Vielzahl von herausfordernden Problemen gelegt, von denen einige Berechnungen erfordern. Das Thema des AP Physics C: Mechanics-Kurses ist die klassische Mechanik und umfasst Themen der Kinematik Newtons Gesetze der Bewegung, Arbeit, Energie und Kraftsysteme von Teilchen und linearen Impulskreisbewegungen und Rotationsschwingungen und Gravitation. Das AP Physik C: Mechanics-Studium ist der erste Teil einer Sequenz, die im College manchmal ein sehr intensives einjähriges Studium ist, sich aber oft über eineinhalb bis zwei Jahre erstreckt, mit einem Laboranteil. Es wird erwartet, dass der Einsatz von Analysis beim Lösen von Problemen und bei Ableitungen im Verlauf des Kurses zunehmen wird. Die Infinitesimalrechnung wird frei verwendet, um Prinzipien zu formulieren und Probleme zu lösen. Bitte beachten Sie: Obwohl in Physik C weniger Themen behandelt werden als in Physik 1, werden diese jedoch tiefer und mit größerer analytischer und mathematischer Raffinesse behandelt, einschließlich Anwendungen in der Analysis.


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