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12-PHY-MWPEMSP Single-Molecule Spectroscopy
Moduldetails
Modulverantwortliche:
Prof. Dr. Ralf Seidel
Dauer:
1
Anzahl Wahlkurse:
0
Credits:
5,0
Startsemester:
WiSe 2022/23
Turnus
:
jedes Wintersemester
Ziele
:
Die Studierenden erwerben Kenntnisse über grundsätzliche physikalische Techniken und Kenntnisse, die bei der Untersuchung und Charakterisierung von einzelnen biologischen und nichtbiologischen Molekülen als Bestandteile von weicher kondensierter Materie zum Einsatz kommen.
Die Studierenden bekommen einen detaillierten Einblick in dieses Themengebiet und werden befähigt, Einzelmolekülexperimente selbstständig durchzuführen und mittels computergestützen Berechnungen zu analysieren. Die Studierenden vertiefen ihren Einblick in die Struktur und Dynamik weicher und biologischer Systeme.
Inhalt
:
Vorlesung:
Systeme der biologischen und der weichen Materie können ein komplexes Verhalten hinsichtlich ihrer Struktur und Dynamik aufweisen. Dieses ist in der Regel das Resultat einer kollektiven Wechselwirkung zwischen den einzelnen passiven oder aktiven Molekülen, aus welchen diese Systeme aufgebaut sind. Zum Verständnis, der makroskopische Eigenschaften, ist es dabei unerlässlich die molekularen Eigenschaften der Systeme genauestens zu kennen. Ziel der Veranstaltung ist es, mechanische und optische Einzelmolekülverfahren kennenzulernen, mit denen die Struktur und Dynamik von einzelnen Molekülen analysiert und in Echtzeit verfolgt werden kann. Dies erlaubt z.B. Einblick in Subpopulationen von Molekülen und Zuständen, die Untersuchung von aktiven, d.h. kraftgenerierenden Molekülen als auch Mikroskopie jenseits des Abbe’schen Beugungslimits. Spezielle Themen der Vorlesung sind:
- Struktur und Dynamik von Biomolekülen
- Methoden der Kraftspektroskopie (Pinzettentechniken, AFM)
- Theoretische Beschreibungen von kraftspektroskopischen Experimenten
- Fluoreszenzspektroskopie (Fluoreszenzlebensdauer, Fluoreszenzanisotropie)
- Multidimensionale Fluoreszenzspektroskopie
- Quantitative Auswertung von Fluoreszenzexperimenten mit Anwendungen zur Struktur von Makromolekülen
- Grundlagen der Signal- und Datenanalyse in Orts- und Frequenzraum, statistischen Analyse von Daten mit limitierter Statistik
Praktikum:
Durchführung und Analyse von Einzelmolekülexperimenten. Darstellung der erzielten Ergebnisse in einem Bericht
Literaturangabe
:
- Jonathan Howard: Mechanics of Motor proteins and the Cytoskeleton (Sinauer Associates)
- Rob Pillips, Jane Kondev, Julie Theriot: Physical Biology of the Cell (Garland Science)
- Joseph R. Lakowicz: Principles of Fluorescence Spectroscopy (Springer)
Prüfungsvorleistungen
:
Der Prüfungsleistung 'Mündliche Prüfung (30 Min.)' (Modulabschlussprüfung) ist folgende Prüfungsvorleistung zugeordnet: Praktikumsleistung (3 Protokolle, Bearbeitungszeit 4 Wochen)
Teilnahmevoraussetzungen
:
Master of Science International Physics Studies Program: keine.
Die Vorlesungen "Physik der weichen Materie" als auch "Active Matter Physics" sind eine gute Ergänzung zu diesem Kurs.
Master of Science Physik: keine.
Die Vorlesungen "Physik der weichen Materie" als auch "Active Matter Physics" sind eine gute Ergänzung zu diesem Kurs.
Anmeldefristen
Phase
Block
Anmeldung von | bis
Ende Abmeldung
Einschreibung
Vorlesungszeit
28.09.2022 12:00 | 14.10.2022 17:00
07.01.2023 23:59
Kurse
Nummer
Name
Pflicht
Semester
Credits
12-PHY-MWPEMSP.PR01
Single-Molecule Spectroscopy
Ja
0,0
12-PHY-MWPEMSP.PR01
Single-Molecule Spectroscopy
WiSe 2022/23
12-PHY-MWPEMSP.VL01
Single-Molecule Spectroscopy
Ja
0,0
12-PHY-MWPEMSP.VL01
Single-Molecule Spectroscopy
WiSe 2022/23
Leistungen
Kurs/Modulabschlussleistungen
Leistungen
Bestehenspflicht
Gewichtung
Modulabschlussleistungen
Mündliche Prüfung
Ja
1
Modulabschlussprüfungen
Prüfung
Datum
Lehrende
Bestehenspflicht
1 Mündliche Prüfung
k.Terminbuchung
Prof. Dr. Ralf Seidel
Ja
Modulverantwortliche
Prof. Dr. Ralf Seidel
Impressum
Kontakt
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