Biophysik

Biophysik ist eine junge, interdisziplinäre Wissenschaft an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie und Biologie. Sie untersucht die Strukturen, Eigenschaften, Funktionen und die Dynamik belebter Materie. Dazu verwendet sie Methoden und Denkansätze aus allen drei naturwissenschaftlichen Richtungen.

Typische biophysikalische Fragestellungen sind z. B.

• Wie sieht die dreidimensionale Struktur eines Biomoleküls – z. B. eines Enzyms – aus?
• Mit welchen neuen Methoden können auch sehr große und komplexe Strukturen untersucht werden?
• Wie funktioniert eine molekulare Maschine, z. B. ein Motorprotein aus dem Muskel?
• Wie schnell sind Prozesse auf der molekularen Ebene, z. B. wenn ein Enzym eine chemische Reaktion katalysiert? Können wir diese Prozesse steuern?
• Wie entstehen Krankheiten auf molekularer Ebene?
• Wie können wir das Verhalten von Biomolekülen im Computer immer besser simulieren?
• Wie wird Energie in lebenden Organismen umgewandelt, gespeichert und verwendet?
• Wie funktioniert Signalwahrnehmung und Signalverarbeitung? Wie können wir z. B. sehen und hören?

Wenn Sie sich also vielseitig für die Naturwissenschaften interessieren und auch vor Mathematik nicht scheuen, könnte Biophysik genau das Richtige für Sie sein!

Für den Studiengang Biophysik am Campus Riedberg der Goethe-Universität kooperieren drei Fachbereiche (Physik, Chemie/Biochemie/Pharmazie, Biowissenschaften). Dadurch wird in der Ausbildung ein außergewöhnlich breites Themenspektrum abgedeckt, und für die Bachelorarbeit bietet sich eine große Auswahl in den Arbeitsgruppen aller drei Fachbereiche.

Der Schwerpunkt des Studiums liegt auf der molekularen und zellulären Biophysik. Das bedeutet, wir beschäftigen uns mehr mit den Eigenschaften von Molekülen, Proteinkomplexen, Biomembranen, Organellen bis hin zur ganzen Zelle, und weniger mit der Biomechanik des Vogelflugs oder der Energiebilanz von Ökosystemen.

Eine weitere Besonderheit auf dem Campus Riedberg ist die Nähe zu Forschungsinstituten, die biophysikalische Themen bearbeiten und die auch am Studiengang Biophysik beteiligt sind: das Max-Planck-Institut für Biophysik, das Max-Planck-Institut für Hirnforschung und das Frankfurt Institute for Advanced Studies.

Im Bachelorstudium erhalten Sie über sechs Semester eine solide Grundlagenausbildung in Physik (Experimentalphysik, Theoretische Physik, Mathematik), Chemie (Allgemeine, Anorganische, Organische, Physikalische und Theoretische Chemie) und Biologie (Proteinstruktur und -funktion, Molekularbiologie, Genetik, Wahlfach). Und schon im ersten Semester nehmen Sie auch an einem Grundkurs zur Computerprogrammierung teil.

Diese Grundlagen werden in den Modulen Biophysik 1-5 zum eigentlichen Fach Biophysik zusammengeführt: Wie „bauen“ wir physikalische Modelle biologischer Systeme, die sich dann mathematisch beschreiben lassen? Wie funktionieren die Untersuchungsmethoden der Biophysik (verschiedene Spektroskopie- und Mikroskopie-Arten, biochemische Techniken u.v.a.)? Welche computergestützten Ansätze werden verwendet (Simulationen, Methoden des maschinellen Lernens und Anwendung von KI, Analyse von Messdaten)? Die Lehrveranstaltungen beinhalten Vorlesungen mit Übungen, verschiedene Praktika (Physik, Chemie, Biophysik) und als Besonderheit ein mehrtägiges Biophysik-Seminar, das im Sommer im Gästehaus der Goethe-Universität in den Alpen stattfindet. Wissenschaftliche Vorträge und Diskussionen der Studierenden werden dabei umrahmt vom Freizeitangebot in den Bergen.

In Ihrer Bachelorarbeit im 6. Semester können Sie dann selbst zur aktuellen Forschung beitragen.

Nähere Informationen zum Studienverlauf entnehmen Sie bitte den Webseiten des Instituts für Biophysik.