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Biotechnologie am BBZ Völklingen

Die Biotechnologie zählt zu den Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts und wird unser zukünftiges Leben in nahezu allen Bereichen beeinflussen. Gerade  in den letzten Jahrzehnten hat die Weiterentwicklung der Biotechnologie nicht nur die Grundlagenforschung in den Lebenswissenschaften revolutioniert, sondern hat auch zu neuen Anwendungen in den Bereichen Medizin, Landwirtschaft, Lebensmittelherstellung und Umwelttechnik geführt.
Das Berufliche Obestufengymnasium in Völklingen bereitet mit seinem neuen biotechnologischen Zweig auf die gesellschaftlichen, wissenschaftlichen und technischen Anforderungen der neuen Arbeitswelt vor. In direkter Verbindung von Theorie und erlebter Praxis sollen folgende Inhalte in den Klassen 11 bis 13 vermittelt werden:

Eingangsklasse 11

  • Bedeutung von Mikroorganismen
  • Die Zelle als biotechnologisches System
  • Praktikum: Kultivierung von Mikroorganismen, Isolierung von DNA/RNA,
  • Gelelektrophorese, Blottingverfahren, PCR, Klonierung eines DNA-Fragmentes


Jahrgangsstufe 12

  • Weitergabe und Realisierung der genetischen Information
  • Grundlagen der Gentechnik
  • Nutzung der Gentechnik in der Medizin
  • Reproduktionsbiologie
  • Optimierung von Nutzpflanzen und Tieren durch gentechnische Methoden
  • Praktikum:  Kompetente Zellen, Transformation, Identifizierung rekombinanter Klone, Plasmidisolation


Jahrgangsstufe 13

  • Aufbau und Funktion eines Fermenters
  • Umweltbiotechnologie
  • Verfahrensablauf bei biotechnischen Prozessen
  • Praktikum: Proteinisolierung, Protein-Blotting, Zellkulturtechniken

Zu den Bewerbungsformularen


Laborarbeiten in der Biotechnologie


Experimentalübungen im Chemielabor

Experimentalübungen im Chemielabor



Bioinformatik

Im Fach Bioinformatik der Klassenstufe 12 spielen Simulationen in Wissenschaft und Technik eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, das mögliche Verhalten komplexer Systeme vorherzusagen, ohne reale Experimente durchführen zu müssen. Ziel dieser Lehrplaneinheit ist es, die Bedeutung von Modellen und Simulationen in den Biowissenschaften mit Hilfe geeigneter Softwarewerkzeuge zu vermitteln. Durch die Untersuchung und Modifizierung vorgegebener Modelle erfahren die Schülerinnen und Schüler zunächst anhand geeigneter Fallstudien die Möglichkeiten und Grenzen von Computersimulationen.

Eine der Hauptaufgaben der Bioinformatik ist es mit molekularen und biochemischen Techniken gewonnene Daten zu organisieren und zu analysieren. Die Speicherung solcher Daten erfolgt in Sequenz-, Profil- und Strukturdatenbanken. Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Kenntnisse über Daten- und Datenbankstruktur sowie das Entwickeln von zielgerichteten Abfragestrategien die effektive Nutzung solcher Datenbanken. Die Beschaffung von Informationen und ihre Analyse ermöglicht den Schülerinnen und Schülern handlungsorientiert die Beantwortung grundlegender fachspezifischer Fragestellungen.

In der Klassenstufe 13 kommen bei der Abfrage von Sequenzdatenbanken Algorithmen der Mustererkennung zum Einsatz. Deren Verständnis setzt die Kenntnis von Grundelementen der strukturierten Programmierung voraus. Die wichtigsten Prinzipien der strukturierten Programmierung erarbeiten die Schülerinnen und Schüler projektartig über die Erstellung einfacher Hilfsprogramme für das Labor. Diese Grundkenntnisse werden danach über einfache Algorithmen in Programme zur exakten Mustererkennung am Beispiel genetischer Kontrollstrukturen umgesetzt.

Im Folgenden werden die wichtigsten Lerngebiete und mögliche Inhalte im Überblick dargestellt:

Klassenstufe 12

  • 1.1 Aufbau und Funktionsweise eines Rechnersystems
  • 1.2 Umgang mit DV-Anlagen
  • 1.3 Einrichtung einer Bioinformatik-Workstation
  • 1.4 Umgang mit Standardsoftware zur Dokumentierung von Arbeitsergebnissen
  • 1.5 Erstellen von Internetdokumenten
  • 1.6 Biologische Recherche im World Wide Web
  • 1.7 Simulationen in den Biowissenschaften mit Hilfe geeigneter Softwarewerkzeuge

Klassenstufe 13

  • 1.8 Erstellen biologischer Datenbanken
  • 1.9 Grundlagen der Programmiertechnik beispielhaft an Problemstellungen der Bioinformatik