Wenn du dich für biologische Wissenschaften interessierst, bist du sicherlich bereits über Felder namens Molekularbiologie und Zellbiologie gestolpert. Es kann zwar etwas verwirrend sein, die vielen unterschiedlichen Bereiche und Spezialisierungen der Biologie auseinanderzuhalten, doch keine Sorge – so kompliziert ist es alles gar nicht, auch die molekulare Biologie nicht.

Molekularbiologie ist eine vergleichsweise junge Wissenschaft, dennoch ist ihre Bedeutung für moderne Medizin unumstritten. Vom Untersuchen der lebendigen Systeme in unseren Körpern bis zu den biologischen Systemen in der Natur – in der Molekularbiologie geht es darum, innovative Lösungen für die dringlichsten wissenschaftlichen Fragen zu finden.

In diesem Artikel erfährst du mehr über das Studienfeld, das die heutige medizinische und ökologische Landschaft völlig auf den Kopf stellt.

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Und los geht's

Was ist molekulare Biologie?

Die Zellbiologie nahm erst zwischen den 1930er und 1940er Jahren ihren Anfang. Die Geschichte dieser Disziplin steht damit in großem Kontrast zu den Ursprüngen der allgemeinen Biologie, die bis auf die Antike zurückgehen.

Obwohl Molekularbiologie also im Vergleich über eine deutlich jüngere Geschichte verfügt, macht diese Tatsache das Feld nicht weniger interessant und notwendig – eher im Gegenteil.

Einen Großteil des 19. Jahrhunderts strebte ein Netzwerk aus Wissenschaftlern – überwiegend strukturelle Chemiker, Physiker und Genetiker – danach, die Kernprobleme der Vererbung zu begreifen. Die Gemeinschaft der Wissenschaftler, die sich mit der Genetik auseinandersetzte, war bis zu diesem Zeitpunkt von Gregor Mendels Studien über die Segregationsgesetze und Unabhängigkeitsregeln abhängig.

Mit dem Beginn des 20. Jahrhunderts haben sich Wissenschaftlicher jedoch mehr und mehr damit beschäftigt, die einzigartigen Mechanismen der biologischen Prozesse festzustellen, die Genexpression und Genreproduktion erschaffen. Dies führte zu einer explosionsartigen Entstehung vieler Felder der Biologie, die wir heute kennen.

Was ist Molekularbiologie?
Die molekulare Biologie befasst sich mit Partikeln und Organismen, die so klein sind, dass wir sie mit bloßem Auge nicht erkennen können | Bildquelle: Unsplash

Eine gewisse Studie aus dem Jahr 1926, ausgeführt von Thomas Hunt Morgan, verursachte den ersten Paradigmenwechsel der Disziplin. Experimente mit der Fruchtfliege sollten dazu beitragen, die Gene dieses Organismus zu verstehen. Aufgrund dieses Experiments realisierte die wissenschaftliche Gemeinschaft, dass es ihnen an einer bestimmten Disziplin fehlte.

Genetiker stellten fest, dass sie in ihrer Forschung über die Struktur und Funktion von Genomen in Bezug auf die Definition ihrer Disziplin limitiert waren. Folglich bildeten sich in den 1930ern und 1940ern integrative Teams, in denen die drei Felder Chemie, Physik und Biologie zusammenkamen. Und in der Tat führten Quantenphysik und damalige Strukturbiologie gepaart mit innovativer X-Ray Technologie zur Geburtsstunde einer Ära von internationaler Kooperation und wissenschaftlichen Ermittlungen.

Im Jahr 1953 haben Entdeckungen durch die Wissenschaftler James Watson und Francis Crick das Feld der Molekularbiologie und Zellwissen für immer verändert. Ihre Entdeckungen der doppelten Helix-Struktur der DNA führte zu einem weiteren Wandel innerhalb der molekularen Biologie, welcher der Disziplin sowohl eine neue Definition als auch ein neues Ziel gab.

Von dem Zeitpunkt an entfernten sich Molekularbiologen vom Experimentieren rund um die Erbprozesse und hin zu denen, die sich mit DNA und Genen beschäftigten. Die Fragen, die die Fortschritte durch Watson und Crick in den 1950ern hervorriefen, vermehrten sich mit den weiteren technologischen Fortschritten in den 60er und 70er-Jahren.

Was hat Molekularbiologie mit Genetik zu tun?
Die Molekularbiologie ist eng mit dem Fach Genetik verbunden | Bildquelle: Unsplash

Das Rennen darum, die DNA-Sequenzen zu verstehen, führte dazu, dass sich die Disziplin in den 80ern, 90ern und 2000ern erneut stark veränderte. Wissenschaftler interessierten sich verstärkt für die Eigenarten genetischer Codes als auch für die präzisen Details einzelner Moleküle.

Heute, im 21. Jahrhundert, priorisieren die Wissenschaftler das Studium der molekularen Prozesse im menschlichen Nervensystem, während sie gleichzeitig weiterhin versuchen, die Gensequenzen von Menschen, Tieren und Pflanzen herauszufinden.

Molekularbiologie wird dementsprechend als die Wissenschaft der molekularen Grundlagen in genetischen Prozessen, die Identifizierung von Genen in spezifischen Chromosomen und die Zuordnung und Abbildung von lebenswichtigen Makromolekülen definiert.

Während wir schnell nur an Nukleine und mikrobielle Themen denken, wenn wir zuerst in Berührung mit der molekularen Biologie kommen, so unterstreicht die Geschichte dieser Disziplin jedoch ihre Abhängigkeit von interdisziplinären Bemühungen.

Grundlegende Konzepte der molekularen Biologie

Wahrscheinlich hast du noch viele offene Fragen im Kopf, wenn du an Molekularbiologie denkst – sei es, ob du bereits Biologie im Bachelor oder Master studierst, an deiner Doktorarbeit arbeitest oder schon auf Jobsuche bist.

Deshalb schadet es nicht, sich nochmal einen kleinen Überblick über die grundlegenden Konzepte dieser Wissenschaft zu verschaffen. So kannst du entweder zu neuen Erkenntnissen gelangen oder bereits vorhandenes Wissen auffrischen.

Was sind Grundbegriffe der molekularen Biologie?
Es gibt wichtige Grundbegriffe und Konzepte in der molekularen Biologie, die du kennen solltest | Bildquelle: Unsplash

Es gibt in der molekularen Biologie verschiedene Lernansätze. Im folgenden werden wir Kernbegriffe und wichtige Grundlagen kurz erläutern, so dass du eine Idee von diesen bekommst und dann eigenständig dein Wissen vertiefen kannst.

Eukaryoten

Eine Eukaryote ist eine Zelle bzw. ein Organismus mit einem Zellkern. Sie besteht aus einer Zellmembran, Chromosomen und Organellen wie Mitochondrien, Golgi-Apparaten und endoplasmischem Netzmagen. Der Prozess der eukaryotischen Transkription bezieht sich auf einen der lebenswendigsten Prozesse für Organismen. Dabei wird DNA in RNA umgewandelt und ermöglicht den Transport von Informationen in die verschiedenen Körperbereiche.

Genexpression

In dem Prozess der Genexpression wird die Information aus der DNA weiterverwendet und in ein funktionelles Produkt, wie beispielsweise ein Protein, umgewandelt.

Genomik

Die Genomik befasst sich mit der Struktur, Funktion und Vererbung von genetischem Material eines Organismus. Dies ist ein großer Teil der DNA-Sequenzierung.

Nukleinsäure

Die Nukleinsäure ist ein chemisches Produkt, das alle Informationen einer Zelle enthält und dadurch die erblichen Charakteristiken festlegt.

Pathogen

Ein Pathogen ist ein Mikroorganismus, das Krankheiten verursacht. Es gibt vier Haupttypen von Pathogenen: Viren, Bakterien, Pilze und Würmer.

Makromoleküle

Dies ist ein vergleichsweise großes Molekül. Radiergummis und andere synthetische Materialien bestehen beispielsweise in der Regel aus Makromolekülen.

Lipide

Lipide sind organische Verbindungen, die nicht gut mit Wasser reagieren. Dazu zählen beispielsweise Fette, Öle und Hormone.

Wenn du erfahren möchtest, wie du wissenschaftliche Erkenntnisse auf Naturschutz anwenden kannst, informiere dich auch über Meeresbiologie!

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Karrieren in der Molekularbiologie

Interessierst du dich für mögliche Berufsfelder in der molekularen Biologie? Dieser Bereich ist glücklicherweise unheimlich abwechslungsreich und dynamisch.

Da es sich um eine multidisziplinäre Wissenschaft handelt, gibt es beachtenswerte Unterschiede bei den Voraussetzungen und Einstiegsgehältern. Ein Bachelorabschluss ist in der Regel für jeden Job innerhalb der Biologiewissenschaft notwendig. Wenn du darüber hinaus in die Bildung oder Forschung gehen möchtest, ist ein Masterabschluss sinnvoll – in einigen Fällen sogar ein Doktortitel.

Dein Einstiegsgehalt wird sich nach deinem Abschluss, aber auch deiner Tätigkeit richten. Mit einem Bachelorabschluss steigst du bei mindestens 1800 Euro monatlich ein, mit einem Master liegt das Einstiegsgehalt bei mindestens 2100 Euro im Monat. Als Doktor solltest du mindestens 3800 Euro monatlich verdienen.

Je nach Branche und Fachgebiet kann dein Einstiegsgehalt auch deutlich höher liegen. Vor allem in der Pharmazie oder Medizintechnik werden recht großzügige Gehälter gezahlt, während kleinere mittelständische Unternehmen weniger zahlen können. Möglich ist natürlich auch eine Tätigkeit im öffentlichen Dienst zu Tarifbedingungen.

Nachfolgend stellen wir die einige mögliche Jobs vor, die du nach einem Abschluss deines Studiums in der Molekularbiologie ergreifen kannst.

Labortechniker

Als Labortechniker assistierst du Wissenschaftlern in ihren Laborexperimenten und Forschungen. Du bist beispielsweise damit betraut, Tests durchzuführen, wie eine Zelle auf eine bestimmte Säure reagiert. Dies ist eine typische Einstiegsstelle und setzt einen Bachelorabschluss voraus.

Biologielehrer

Biologielehrer sind oft dafür bekannt, entweder extrem spannend oder todeslangweilig zu sein. Wenn du es dir zur Aufgabe machen möchtest, junge Menschen zu bestärken und ihre Neugier an der Biologie zu wecken, solltest du eine Karriere in der Bildung in Betracht ziehen. Dafür brauchst du sowohl einen Bachelor- als auch Masterabschluss.

Molekular- und Zellbiologe

Als Molekularbiologie wird ein großes Interesse an Molekülen und ihren Prozessen vorausgesetzt, als Zellbiologe steht die Zellentwicklung und die Funktionen einer Zelle im Vordergrund. In diesen Feldern gibt es viele unterschiedliche Berufszweige, darunter Forschungsbiologen, Zellbildgebung und Ökosystementwicklung. Auch medizinische Arbeit zählt in diesen Bereich.

Molekularbiologie studieren in Deutschland

Ein Molekularbiologie Studium ist praxisnah und fachübergreifend aufgebaut. Du beschäftigst dich mit molekularbiologischen und biochemischen Prozessen und untersuchst Zellen und Mikroorganismen auf Molekularebene. Mit einem Abschluss in diesem Bereich kannst du später beispielsweise in die Genetik oder Pharmazie gehen.

Das Studium ist sehr interdisziplinär aufgebaut und beinhaltet neben der Biologie unterschiedliche Fachgebiete, wie Physik, Chemie und Informatik. Zu den biologischen Fächern zählen Biochemie, Mikrobiologie, Zellbiologie und Physiologie.

Selbstverständlich kannst du in deinem Studium auch einen bestimmten Schwerpunkt bzw. eine Vertiefung wählen. Das kann zum Beispiel Bioinformatik, Medizinische Biologie oder Biochemie sein. Mit einer Schwerpunktrichtung legst du praktisch schon den Grundstein für deine spätere Karriere. Insbesondere wenn du schon weißt, welchen Beruf du wählen möchtest, macht es Sinn, dich schon im Studium entsprechend zu vertiefen. Das steigert deine Chancen auf eine Karriere in deinem Traumjob.

Du möchtest Molekularbiologie studieren?
Molekularbiologie wird an diversen Hochschulen und Unis als Master Studiengang angeboten | Bildquelle: Unsplash

Für ein Bachelorstudium im Bereich Molekularbiologie wird ein Abitur oder die Fachhochschulreife vorausgesetzt. Je nach Hochschule und der Nachfrage an Studieninteressenten gibt es womöglich einen NC, den du erreichen musst.

Für ein Masterstudium benötigst du einen Bachelorabschluss im Fach Molekularbiologie oder einem verwandten Fach wie Biologie oder Biochemie. Wenn der Studiengang auf Englisch durchgeführt wird, musst du gegebenenfalls zudem einen Sprachnachweis erbringen.

In der Regel dauert der Bachelor sechs Fachsemester und der Master vier Semester. Folgende Universitäten und Hochschulen in Deutschland bieten ein Studium der Molekularbiologie an:

  • Universität Jena
  • Universität Heidelberg
  • Universität Bielefeld
  • Westfälische Hochschule Recklinghausen

Das Studium verbindet theoretisches Wissen mit praktischen Anwendungsmöglichkeiten. Es handelt sich um ein abwechslungsreiches Studium der Biowissenschaften mit spannenden Berufsaussichten.

Wenn du Nachhilfe im Fach der molekularen Biologie suchst, kann dir vielleicht einer der Nachhilfelehrer in deiner Nähe auf Superprof weiterhelfen - online oder vor Ort! Das gilt natürlich auch für andere Fächer wie z.B. Meeresbiologie.

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Miriam

Miriam arbeitet als freie Autorin & Yogalehrerin. Getrieben von großer Neugier liebt sie es, Neues zu entdecken und zu erlernen; sich selbst weiterzuentwickeln und anderen dabei zu helfen.