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  • Das chemische Praktikum

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Das chemische Praktikum

Eine Über­sicht über die Prak­ti­ka gibt es auch im Netz­plan der Fa­kul­tät und im ekVV.

Jeder Na­tur­wis­sen­schaft­ler be­kommt seine Daten aus Ex­pe­ri­men­ten, doch auch Ex­pe­ri­men­tie­ren will ge­lernt sein. Und genau dies, also die prak­ti­sche Seite des (Bio)Che­mie Stu­di­ums, ver­birgt sich hin­ter dem Che­mi­schen Prak­ti­kum. Bei die­sen Prak­ti­ka han­delt es sich um uni­ver­si­täts­in­ter­ne Ver­an­stal­tun­gen, wel­che in spe­zi­el­len La­bor­räu­men der Uni­ver­si­tät statt­fin­den, es hat also nichts mit einem be­trieb­li­chen Prak­ti­kum zu tun.

Es gibt sechs ver­schie­de­ne Arten von Prak­ti­ka im Bachelor-​Studium, die sich bis auf eine Aus­nah­me (ALC), den Teil­dis­zi­pli­nen der Che­mie bei uns in Bie­le­feld zu­ord­nen las­sen:

  1. Das All­ge­mei­ne Che­mie Prak­ti­kum (ALC)
  2. Das An­or­ga­ni­sche Che­mie Prak­ti­kum (AC)
  3. Das Phy­si­ka­li­sche Che­mie Prak­ti­kum (PC)
  4. Das Or­ga­ni­sche Che­mie Prak­ti­kum (OC)
  5. Das Bio­che­mie Prak­ti­kum (BC)
  6. Das Theo­re­ti­sche Che­mie Prak­ti­kum (TC)

Die Prak­ti­ka der ein­zel­nen Be­rei­che bauen auf­ein­an­der auf. Zu­nächst muss das ALC-​Praktikum ab­sol­viert wer­den; das ist Vor­aus­set­zung für alle wei­te­ren Prak­ti­ka. Da­nach müs­sen die Basis-​Praktika AC, PC und OC be­stan­den wer­den, bevor die ent­spre­chen­den Vertiefungs-​Praktika in die­sen Be­rei­chen be­legt wer­den kön­nen. Den Ab­schluss bil­den die Spezialisierungs-​Praktika, wel­che im Pro­fil Ex­pe­ri­men­tal­che­mie be­legt wer­den müs­sen.

Das BC-​Praktikum ist nur für die Bio­che­mi­ker Pflicht, wäh­rend die TC-​Praktika nur für das Pro­fil Theo­re­ti­sche Che­mie Pflicht sind. Prak­ti­ka die keine Pflicht-​Veranstaltungen dar­stel­len kön­nen im All­ge­mei­nen in den struk­tu­rel­len Er­gän­zungs­be­reich ge­wählt wer­den.

Für eine Über­sicht, wer wel­che Prak­ti­ka ma­chen muss, stellt un­se­re Fa­kul­tät einen Netz­plan zur Ver­fü­gung. Darin sind nach Aus­wahl des Stu­di­en­gangs nicht nur die Prak­ti­ka mit den für sie vor­ge­se­he­nen Se­mes­tern über­sicht­lich dar­ge­stellt, son­dern auch Links der Ver­an­stal­tun­gen ins ekVV zur di­rek­ten Bu­chung ein­ge­fügt.


Ein Tag im Praktikum

Ein nor­ma­ler Tag im Prak­ti­kum läuft etwa so ab:

Zu­nächst wird in einem An­tes­tat durch den La­bor­as­sis­tent*innen über­prüft, ob sich alle Stu­die­ren­den ent­spre­chend vor­be­rei­tet haben, d.h. die De­tails des Ex­pe­ri­ments ken­nen und mit den Si­cher­heits­be­stim­mun­gen ver­traut sind. Viele In­for­ma­tio­nen dies­be­züg­lich fin­det ihr im Ver­suchs­skript, oft muss aber auch ein Lehr­buch und das In­ter­net zu rate ge­zo­gen wer­den, damit man nicht vom As­sis­ten­ten zur „Nach­re­cher­che“ in die Bi­blio­thek ge­schickt wird.

Hat man das An­tes­tat über­stan­den, kann das Ex­pe­ri­ment los­ge­hen. Zu­nächst muss man sich die Che­mi­ka­li­en or­ga­ni­sie­ren und die Ge­rät­schaf­ten auf­bau­en, die für das Ex­pe­ri­ment nötig sind. Zum Glück ste­hen „Hiwis“ (kurz für Hilfs­wis­sen­schaft­ler) - also Stu­den­ten aus hö­he­ren Se­mes­tern - mit Rat und Tat zur Seite. Die As­sis­tent*innen kon­trol­lie­ren die Ar­beit und geben hin und wie­der auch hilf­rei­che Tipps.

Ab­schlie­ßend muss noch Zu­hau­se das Ver­suchs­pro­to­koll an­ge­fer­tig wer­den, in wel­chem die Er­geb­nis­se prä­sen­tiert wer­den. Die­ses wird von dem/der As­sis­tent*in kor­ri­giert und wenn es den An­for­de­run­gen ge­nügt auch ab­ge­zeich­net. Ist dies nicht der Fall, darf man sich am nächs­ten Prak­ti­kums­tag über ein wei­te­res Pro­to­koll zur Kor­rek­tur freu­en.



Praktika

Hier fin­det sich eine klei­ne Über­sicht über die Prak­ti­ka, die hier bei uns an der Fa­kul­tät so statt­fin­den. Für eine vollständige Auflistung sei hier noch einmal auf den Netzplan verwiesen. Daraus wird auch ersichtlich, ob ein Praktikum Pflicht in einem speziellen Studiengang ist.

Bachelor-Praktika

Das erste Prak­ti­kum im Stu­di­um ist das Prak­ti­kum der all­ge­mei­nen Che­mie. Es fin­det im ers­ten Se­mes­ter statt und kann nach dem Be­stehen der ALC-​Klausur ab­sol­viert wer­den.

In die­sem Prak­ti­kum wer­den Grund­kennt­nis­se im Hin­blick auf das Ex­pe­ri­men­tie­ren im Labor er­wor­ben. Auf die durch­zu­füh­ren­den Ver­su­che muss sich im Hin­blick auf das si­che­re und kor­rek­te Ar­bei­ten wäh­rend des Ex­pe­ri­men­tes gründ­lich vor­be­rei­tet wer­den. Die Er­geb­nis­se des je­wei­li­gen Ver­su­ches soll­ten dem/der As­sis­tent*in da­nach kurz dar­ge­legt wer­den, um die kor­rek­te Durch­füh­rung und das Ver­ständ­nis des Ver­su­ches zu über­prü­fen.

All­ge­mein dient die­ses Prak­ti­kum vor allem zum Er­ler­nen des grund­le­gen­den „Hand­werks­zeu­ges“, je­doch muss zu einem Ver­such die­ses Prak­ti­kums auch ein voll­stän­di­ges Pro­to­koll ver­fasst wer­den. Dies dient der Vor­be­rei­tung auf die spä­te­re La­bor­ar­beit, da dies in den meis­ten Prak­ti­ka zu na­he­zu jedem Ver­such üb­lich ist.

Das zwei­te Prak­ti­kum im Stu­di­um ist das AC-​Basispraktikum. Es fin­det zwei­mal wö­chent­lich in der ers­ten Hälf­te des 2. Se­mes­ters statt und muss von allen Che­mie Stu­die­ren­den be­sucht wer­den.

Im AC-​Praktikum lernt man, was es heißt, im Labor zu ar­bei­ten. Si­cher­heit und Sau­ber­keit im Ex­pe­ri­ment sind hier die Fä­hig­kei­ten, die es zu er­ler­nen gilt. Aber na­tür­lich wird auch nach Her­zens­lust ex­pe­ri­men­tiert. Aber Vor­sicht: Gute Vor­be­rei­tung ist hier das A und O, be­son­ders wenn man mit ge­fähr­li­chen Che­mi­ka­li­en ar­bei­tet. Des­halb fin­det hier - wie in jedem fol­gen­den Prak­ti­kum - vor der Durch­füh­rung des Ver­suchs auch ein An­tes­tat, eine münd­li­che Über­prü­fung der aus­rei­chen­den Vor­be­rei­tung auf den Ver­such durch den/die je­wei­li­ge/n Prak­ti­kums­be­treu­er*in, statt. Und na­tür­lich müs­sen die theo­re­ti­schen Grund­la­gen des Ex­pe­ri­ments auch ver­stan­den wer­den, schließ­lich muss ein de­tail­lier­tes La­bor­jour­nal ge­führt und der Ver­such kor­rekt aus­ge­wer­tet wer­den. Pro­to­kol­le müs­sen hier erst im Spe­zia­li­sie­rungs­prak­ti­kum an­ge­fer­tigt wer­den.

Den Ab­schluss des Prak­ti­kums bil­det eine Sub­stanz­ana­ly­se, wel­che er­folg­reich ab­sol­viert wer­den muss, um das Prak­ti­kum end­gül­tig zu be­stehen - daran ist schon so man­cher ge­schei­tert. Als Be­loh­nung fin­det zum Ab­schluss des Prak­ti­kums die tra­di­tio­nel­le AC-​Laborparty statt.

Im 4. Se­mes­ter folgt das AC-​Vertiefungspraktikum, wel­ches nur noch von den Che­mie­stu­die­ren­den be­legt wer­den muss. In der vor­le­sungs­frei­en Zeit des 5. Se­mes­ters fin­det dann das Spezialisierungs-​Praktikum statt.

Das drit­te Prak­ti­kum ist das PC-​Basispraktikum, es fin­det ein­mal wö­chent­lich im Laufe des 2. Se­mes­ters statt. Im Ge­gen­satz zur AC spie­len hier Ma­the­ma­tik und Phy­sik eine ele­men­ta­re Rolle.

Die Ex­pe­ri­men­te selbst sind meist recht ein­fach durch­zu­füh­ren, dafür haben es die Pro­to­kol­le in sich. Hier gilt die Struk­tur: An­tes­tat, Ver­such, Pro­to­koll, Ab­tes­tat. Wer sich hier auf das An­tes­tat nicht vor­be­rei­tet hat, der hat wirk­lich ein Pro­blem, denn die Theo­rie steht im Vor­der­grund und wird auch im Ab­tes­tat, sowie im Pro­to­koll noch ein­mal ab­ge­prüft. Ein PC-​Protokoll er­for­dert eine de­tail­lier­te Aus­wer­tung mit Pro­gram­men wie Ori­gin, was im All­ge­mei­nen mehr Zeit in An­spruch nimmt als die Ver­su­che selbst. Zu­sätz­lich wer­den An­tes­tat, Pro­to­koll und Ab­tes­tat be­no­tet. Wer hier zu schlecht ab­schnei­det muss beim Prak­ti­kums­lei­ter vor­spre­chen.

Im 4. Se­mes­ter folgt das PC-​Vertiefungspraktikum, wel­ches eben­falls Pflicht für alle Stu­die­ren­den der (Bio)Che­mie ist und die Theo­rie noch ein­mal ver­tieft. Im 5. Se­mes­ter fin­det das PC-​Spezialisierungspraktikum statt, das nur noch für die Che­mi­ker Pflicht ist.

Das OC-​Praktikum fin­det in der vor­le­sungs­frei­en Zeit des 2. Se­mes­ters statt. Hier wird drei Wo­chen am Stück ex­pe­ri­men­tiert. Der Fokus liegt wie­der eher auf dem prak­ti­schen Ex­pe­ri­men­tie­ren. Zwar sind An­tes­tat und Pro­to­koll auch hier Pflicht - ins­be­son­de­re die Vor­be­rei­tung auf die Ge­fahr­stof­fe - aber das Ex­pe­ri­ment steht im Vor­der­grund. Die Ver­suchs­ap­pa­ra­tu­ren müs­sen nach An­lei­tung selbst zu­sam­men­ge­stellt und auf­ge­baut wer­den. Denn Tech­ni­ken wie Um­kris­tal­li­sa­ti­on, Va­ku­um­de­stil­la­ti­on und Ex­trak­ti­on wol­len er­lernt wer­den.

Die syn­the­ti­sier­ten Sub­stan­zen wer­den mit­tels IR-​Spektroskopie, Schmelz­punkt u.a. ana­ly­siert. Es ist nicht un­ge­wöhn­lich, dass man die La­bo­r­öff­nungs­zei­ten voll aus­nut­zen muss. Spä­tes­tens für die­ses Prak­ti­kum ist es sinn­voll eine Glas­bruch­ver­si­che­rung ab­zu­schlie­ßen, denn viele der ver­wen­de­ten Ge­rä­te sind teuer und be­stehen aus Glas - eine recht heik­le Kom­bi­na­ti­on.

Die Pro­to­kol­le, die na­tür­lich auch hier an­ge­fer­tigt wer­den wol­len, sind al­ler­dings deut­lich we­ni­ger auf­wän­dig als die im PC-​Praktikum. Zum Ab­schluss des Prak­ti­kums gibt es wie­der eine La­bor­par­ty.

Das OC-​Vertiefungspraktikum, wel­ches eben­falls Pflicht für alle Stu­die­ren­den der (Bio)Che­mie ist, fin­det für die Che­mi­ker im 3. Se­mes­ter und für Bio­che­mi­ker im 5. Se­mes­ter statt. In der vor­le­sungs­frei­en Zeit des 5. Se­mes­ters folgt dann das OC-​Spezialisierungspraktikum.

Das erste BC-​Praktikum fin­det im 4. Se­mes­ter statt und ist selbst­ver­ständ­lich nur für die Bio­che­mie­stu­die­ren­den Pflicht. Hier geht es um das Er­ler­nen bio­che­mi­scher Grund­la­gen, wie z.B. der Be­stim­mung von Enzym-​Aktivitäten, Protease-​Inhibition oder der Gel­elek­tro­pho­re­se.

Zu­sätz­lich wird vor allem der Um­gang mit ge­rin­gen Pro­be­men­gen, wie sie in der Bio­che­mie üb­lich sind, er­lernt und mit einer Reihe un­ter­schied­li­cher Ge­rä­te wie Zen­tri­fu­gen, Ultraschall-​Kammern oder Chromatographie-​Systemen ge­ar­bei­tet. Ei­ni­ge Ex­pe­ri­men­te neh­men viel, an­de­re we­ni­ger Zeit in An­spruch, die Pro­to­kol­le sind we­ni­ger aus­führ­lich als in PC neh­men aber mehr Zeit in An­spruch als in AC oder OC.

Das ei­gent­li­che Sche­ma aus An­tes­tat, Ex­pe­ri­ment und Ab­tes­tat fin­det sich na­tür­lich auch hier wie­der. Durch die be­reits er­wor­be­ne Er­fah­rung in AC, OC und PC ist das BC-​Praktikum meist gut zu be­wäl­ti­gen und bie­tet so einen klei­nen Ein­blick in den Ar­beits­all­tag eines Bio­che­mi­kers.

Das Fol­ge­prak­ti­kum fin­det in den Se­mes­ter­fe­ri­en des 4. Se­mes­ters statt. Dazu ge­hört auch ein Se­mi­nar, in wel­chem das Hal­ten wis­sen­schaft­li­cher Vor­trä­ge geübt wird. Als drit­tes Prak­ti­kum der BC gilt es die Gen­tech­nik ken­nen­zu­ler­nen. Hier soll selbst­stän­dig ein Gen in einem Or­ga­nis­mus ein­ge­bracht und dar­aus ein funk­tio­nie­ren­des Pro­te­in ge­won­nen wer­den.

Das Prak­ti­kum in der theo­re­ti­schen Che­mie stellt eine Son­der­form des che­mi­schen Prak­ti­kums dar, denn hier wer­den keine „Ex­pe­ri­men­te“ im klas­si­schen Sinne durch­ge­führt. Statt­des­sen wer­den die in den TC-​Vorlesungen er­wor­be­nen theo­re­ti­schen Grund­la­gen ge­nutzt, um am Com­pu­ter nu­me­ri­sche Si­mu­la­tio­nen durch­zu­füh­ren und unter an­de­rem die Struk­tur ein­fa­cher che­mi­scher Ver­bin­dun­gen zu be­rech­nen.

Das TC-​Praktikum baut auf den Vor­le­sun­gen TC I (Pflicht für alle Che­mi­ker) und TC II (Pflicht im Pro­fil theo­re­ti­sche Che­mie, Wahl­pflicht im Pro­fil Ex­pe­ri­men­tal­che­mie) auf. Die Teil­nah­me setzt ein ge­wis­ses In­ter­es­se und Ver­stän­dis an den ma­the­ma­ti­schen Me­tho­den der theo­re­ti­schen Che­mie vor­aus.

Master-Praktika

Das BioPC-Praktikum findet im Sommersemester statt. Es setzt sich aus sieben Versuchen zusammen, die jeweils 1-2 Tage dauern. Die Versuche werden von unterschiedlichen Assistent*innen betreut und die Termine nach Absprache zwischen den Studierenden und den Assistent*innen vergeben. Die Durchführung findet in Zweier-Gruppen statt.

In diesem Praktikum geht es darum verschiedene biophysikalische Methoden kennenzulernen. Zu den Methoden gehören unter anderem UV/Vis-Spektroskopie, FTIR-Spektroskopie, Photonenkorrelationsspektroskopie und der Langmuir-Trog. Untersucht werden vor allem Biopolymere, wie Lipide oder Proteine

Für Studierende des Profils „Struktur und Funktion von Makromolekülen“ ist dieses Praktikum verpflichtend und gehört zu dem 15 LP Modul Biophysikalische Chemie. Jeder Versuch beinhaltet die Abgabe eines Protokolls, sowie ein An- und Abtestat.

Das Phyikochemie-Praktikum baut auf den Bachelor-Praktika der Physikalischen Chemie auf und bildet die Grundlage für Forschungspraktika in der PC. Eingangsvoraussetzung ist das Spezialisierungspraktikum der PC (oder ein vergleichbares Praktikum) oder eine experimentelle Bachelorarbeit in der PC.

Die Versuche werden in Zweier-Gruppen in den Arbeitsgruppen durchgeführt, die Auswahl der Versuche und Zeitplanung ist allgemein etwas freier als in den Grundpraktika. Thematisch orientieren sich die Versuche an der Forschung in den Arbeitsgruppen und bieten die Möglichkeit diese besser kennenzulernen. Ein Austausch der Versuche passiert hier deutlich öfter als noch im Bachelor, wo die Ausbildungskomponente noch stärker im Fokus steht.

Gleich bleibt aber die Struktur aus Antestat, Versuch im Labor, Protokoll verfassen und Abtestat. Anders als im Bachelor ist dieses Praktikum aber keine Pflicht mehr. Wer also kein Interesse an diesem Praktikum hat, belegt es nicht.

Das Proteinkristallographie-Praktikum setzt das Hören der dazugehörigen Vorlesung und der Teilnahme an den Übungen im Wintersemester voraus. Es findet in der Regel in der vorlesungsfreien Zeit des Wintersemesters statt und besteht aus zwei Teilen: Nasslabor und Datenauswertung.

Im ersten Teil des Praktikums geht es um das Erlernen der Techniken zur Gewinnung von Proteinkristallen. Dazu gehören die Reinigung eines Proteins aus einem Zellpellet mittels Ionenaustauschchromatographie und Größenausschlusschromatographie, sowie die Überprüfung mithilfe von SDS-Gelen. Des Weiteren wird die Kristallisation zwei verschiedener Proteine unter unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt. Abschließend wird ein Diffraktionsexperiment durchgeführt, welches die Daten zur Strukturbestimmung liefert. Der Teil im Nasslabor wird in Zweier-Gruppen durchgeführt und dauert zwei Wochen. Von jeder Gruppe wird ein Protokoll zu diesem Teil angefertigt.

Im zweiten Teil werden die Methoden erlernt, die zur Bestimmung der Kristallstruktur notwendig sind. Dieser Teil findet in einer großen Gruppe an Computern statt, wobei jeder seine eigene Strukturbestimmung durchführt. Nach gemeinsamer Besprechung der Vorgehensweise zu den jeweiligen Schritten, soll die Arbeit mit den entsprechenden Programmen selbst durchgeführt werden, dazu gehören das Extrahieren der relevanten Informationen aus dem Beugungsbild, Phasenbestimmung über die Methode des Molekularen Ersatz und manuelles Aufbauen der Kristallstruktur in die vorgegebene Elektronendichte. Nach Beendigung des zweiten Teils wird von jedem Teilnehmer ein Protokoll eingereicht.

Dieses Praktikum ist in dem Profil „Struktur und Funktion von Makromolekülen“ verpflichtend, sodass Studierende, die dieses Profil belegen bevorzugt Plätze bekommen. Allerdings kann es auch im Wahlpflicht-Bereich der anderen Profile eingebracht werden.

Das Zellbiochemie-Praktikum findet regulär in der vorlesungsfreien Zeit des 2. Semesters statt. Da die Gruppe allerdings sehr klein ist, bieten einige Assistent*innen an, die Versuche an abgesprochenen Terminen während des Semesters durchzuführen. Im Praktikum geht es es um die Grundlagen der Arbeit mit Zellen, die Versuche sind entsprechend schon komplexer.

Zu den neuen Techniken im Praktikum gehören neben einer qPCR auch Immunfluoreszenzen, Fluoreszenzmikroskopie und Organellfraktionierung. Die Experimente in diesem Praktikum haben inzwischen mehr mit dem zu tun, was in einer Bachelorarbeit gemacht wird als mit normalen Praktikumsversuchen. Aber wer dieses Praktikum macht hat seine Bachelorarbeit ja auch schon hinter sich.

Das Zellbiochemie-Praktikum ist nur für die Studierenden des Profils „zelluläre Biochemie“ als Pflichtpraktikum zu belegen, das es in das Pflichtmodul „Immunologie“ dieses Profils fällt. Für die anderen Profile gehört es in den Wahlpflicht-Bereich 2.

Im Rahmen eines Forschungspraktikums habt Ihr die Möglichkeit ein kleines, in sich geschlossenes Projekt, eigenständig zu bearbeiten. Selbstständiges Arbeiten - Planung, Durchführung und Auswertung - ist eine Kernkompetenz, die in diesem Rahmen entspannt gefördert wird. Natürlich werdet Ihr dabei nicht ins kalte Wasser geworfen, sondern könnt die Mitarbeiter*innen der AG und ggf. eure/n Professor*in stets um Rat fragen.

Ein Forschungspraktikum ist die perfekte Möglichkeit entspannt einen kleinen, aber aufschlussreichen Einblick in die Arbeit verschiedener Fachbereiche zu bekommen. Dabei im Vordergrund kann z.B. das Erlernen neuer Methoden stehen. Auch die Spezialisierung in bestimmte Bereiche ist eine beliebte Möglichkeit.

Die von Euch gewählten Forschungspraktika helfen Euch darüber hinaus bei der Wahl der AG für Eure Masterarbeit und eine eventuelle Promotion. Scheut Euch daher nicht, in Bereiche hinein zu schnuppern, die Euch nicht sonderlich bekannt sind - genau dafür sind sie da und gedacht!


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