Biochemie- und Chemieplattform LGF
In den letzten Jahrzehnten des vergangenen Jahrtausends durften wir privilegierte Zeugen einer wissenschaftlichen Revolution sein. Mit der Möglichkeit den strukturellen Aufbau vom DNA zu verstehen, zu manipulieren, zu sequenzieren und zu synthetisieren ist nun auch der Weg eröffnet, genetischen Problemen offensiv zu begegnen. Diese Entwicklung hat gezeigt, dass ohne die genaue Kenntnis der Organischen Chemie ein Verständnis der molekularen Vorgänge dieser Revolution nicht denkbar gewesen wäre
PD Dr. rer. nat. Rainer Mahrwald
rainer.mahrwald@rz.hu-berlin.de
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Bei dem Projekt »Biochemie- und Chemieplattform in der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät« geht es um die Schaffung computergestützter, kollaborativer Wissensvermittlung. Zielgruppe dieses Projekts sind Studentinnen und Studenten in der LGF, die im Rahmen ihres Studiums Grundwissen aus der Chemie erwerben und den Pflichtkurs »Grundlagen der Biochemie« absolvieren. Die Erfahrungen in den letzten zehn Jahren haben gezeigt, dass das erfolgreiche Erreichen des Lernzieles »Grundlagen der Biochemie« für die Studierenden der LGF immer schwieriger wird. Die Ursachen sind in der schulischen Ausbildung zu sehen, da dort von ca. achtzig bis neunzig Prozent der Schüler das Fach Chemie abgewählt wurde, d.h. wichtige Voraussetzungen bei den Grundkenntnissen fehlen. Jedoch hat sich im selben Zehnjahreszeitraum auch deutlich gezeigt, dass diejenigen Studierenden, die den Crashkurs »Grundlagen der Organischen Chemie« absolviert haben, das Lernziel »Grundlagen der Biochemie« mit wesentlich höheren Erfolgsraten erreichten.
Hier anzusetzen war die Ausgangsidee des Projekts. Um eine bessere Durchdringung des Lernstoffes des Moduls »Grundlagen der Biochemie « zu erreichen, soll auf elektronischer Ebene eine Verknüpfung der Lernstoffe des Fachs »Grundlagen der Organischen Chemie« mit dem Pflichtfach »Grundlagen der Biochemie« erfolgen. Diese auf wissenschaftlicher Ebene logische und natürliche Verbindung existiert in dieser Form weder als Lehrbuch noch in elektronischer Form. Reaktionsmechanistische Aspekte der Organischen Chemie wurden in der Biochemie bisher nur stiefmütterlich behandelt. Die elektronische Aufbereitung des Lehrmaterials ermöglicht eine homogene Darstellung chemischer Strukturen eine vereinfachte Betrachtungsweisen des Lehrstoffes und damit einen höheren Lerneffekt bei den Studierenden.
Im Projekt wurden für die verknüpften Lehrstoffe der »Grundlagen der Organischen Chemie« und »Grundlagen der Biochemie« Fragenkataloge erarbeitet, die auf dem gesamten Lehrinhalt »Grundlagen der Biochemie« basieren. Abschnittsweise wurden diese Fragen je nach Schwierigkeitsgrad vertiefend erweitert.
Frage: Geben Sie die chemischen Unterschiede zwischen der DNA und der RNA an!
korrekte Antwort:
• Zucker bei der DNA: Desoxyribose
• Zucker bei der RNA: Ribose Basen bei der DNA: Thymin, Adenin, Cytosin, Guanin
• Basen bei der RNA: Uracil, Adenin, Cytosin, Guanin.
Die Fragen eignen sich für das Selbststudium und können auch die Grundlage für zusätzliche Seminare darstellen. Durch die Lehre von Chemie und Biochemie wird eine solide Wissensgrundlage geschaffen, auf welche im weiteren Verlauf des Studiums aufgebaut wird. Je nach Studienrichtung, müssen sich die Studenten der LGF in ihrem Bachelor- oder Masterstudium wiederkehrend mit verschiedensten Themengebieten der Chemie auseinandersetzen. Sei es in der Bodenkunde, den Genetikgrundlagen, der Pflanzenernährung und Düngung, der Tierernährung, der Biotechnologie uvm. Dabei müssen verschiedenste Themengebiete chemisch betrachtet werden, unter anderem der Austausch von Nährstoffen, oder die Verwitterung von Böden, die Bodenversauerung,die Stoffkreisläufe von Düngemitteln, die Photosynthese, Synthese von Kohlenhydraten oder Nährstoffspeicherung in verschiedenen Pflanzenorganen.