Das Studienfach Biophysik

Biophysik ist eine interdisziplinäre Naturwissenschaft an der Schnittstelle von Physik, Chemie und Biologie. Der Studiengang „Biophysik (BSc/MSc)“ an der Goethe-Universität wird daher auch gemeinsam von drei Fachbereichen getragen:

Die Biophysik verbindet Elemente aller drei Wissenschaften und befasst sich mit der Struktur, den Eigenschaften, der Funktion und der Dynamik belebter Materie. Sie benutzt physikalische Denkansätze zusammen mit Methoden aus Chemie und Biologie zur Aufklärung fundamentaler Prozesse des Lebens. Experimentell nutzt sie Techniken aus allen drei naturwissenschaftlichen Richtungen, z. B. aus der molekularen Spektroskopie, Laserphysik, Optik, Bildgebung, Computersimulation. Naturvorgänge und ihre Zusammenhänge sollen quantitativ beschrieben werden. Dazu sind auch mathematische Methoden unerlässlich.

Biophysik unterscheidet sich von der Physik durch ihren direkten Bezug zur belebten Natur. Von den anderen Naturwissenschaften und technischen Fächern unterscheidet sie sich durch die stärker physikalische Arbeitsweise bei der Untersuchung ihrer Forschungsobjekte.

Typische biophysikalische Fragestellungen sind z. B.

  • Wie sieht die dreidimensionale Struktur eines Biomoleküls aus, z. B. eines Enzyms? Mit welchen neuen Methoden können immer komplexere oder größere Strukturen untersuchen?

  • Wie funktioniert eine molekulare Maschine, z. B. ein Motorprotein?

  • Wie schnell sind Prozesse auf der molekularen Ebene, z. B. während der Katalyse im aktiven Zentrum eines Enzyms? Können wir sie steuern?

  • Können wir das Verhalten von Biomolekülen im Computer simulieren?

  • Wie wird Energie in lebenden Organismen umgewandelt, gespeichert und verwendet?

  • Wie funktioniert Signalwahrnehmung auf dem molekularen Level? Warum können wir z. B. sehen und hören?