Biochemie & Life Science

Die Biochemie beschreibt und erforscht die molekularen Grundlagen der belebten Natur. Thematische und methodische Überschneidungen gibt es mit anderen Fachgebieten, etwa der physiologischen Chemie, der Lebensmittelchemie, der Biotechnologie, der Pharmakologie, der Naturstoffchemie oder der Toxikologie. So hat sich für das Gesamtfeld, das sich mit den molekularen Grundlagen des Lebens befasst, auch der Sammelbegriff der molekularen Biowissenschaften (Molecular Life Sciences) etabliert.

Die Biochemie hat in den vergangenen Jahrzehnten rasante Fortschritte gemacht. Immer mehr Krankheitsursachen und ihre molekularen Grundlagen werden verstanden. Methoden und Erkenntnisse der Biochemie und molekularen Biologie bestimmen neue Entwicklungen in der Medizin, Biotechnologie, Pflanzenzüchtung und der Ernährungsforschung. Dabei spielt das strukturelle Verständnis der Biomoleküle auf atomarer Ebene eine immer wichtigere Rolle.

Biochemiker fragen, wie Lebewesen oder Zellen Kohlenhydrate, Fette, Aminosäuren oder Erbmoleküle auf- oder abbauen und welche Energiemengen dabei gewonnen bzw. verbraucht werden. Sie erforschen die Struktur und chemische Zusammensetzung der Nukleinsäuren und den Prozess der Umsetzung der genetischen Information in physiologische Funktionen in einer Körperzelle.

Sie untersuchen, wie die Signalübermittlung zwischen den Zellen funktioniert, wodurch die vielen Auf- und Abbauwege im Stoffwechsel reguliert sind oder wie aus einer befruchteten Eizelle ein kompliziert aufgebauter Organismus mit hunderten verschiedener Zelltypen entsteht. Wie entsteht Krebs? Was führt zum Alterstod? Wie funktioniert unser Gehirn? Das sind spannende Fragen, deren Antworten die Biochemie auf der molekularen Ebene sucht.

Chemisches Wissen und experimentelle Kompetenz nehmen dabei eine Schlüsselposition ein. In der Bioanalytik verfeinern sich moderne Trenn- und Analysemethoden, die Technologien dringen immer weiter in die Einzelmolekülanalyse vor. In der Arzneimittelentwicklung spielen – neben den traditionellen Substanzbibliotheken – maßgeschneiderte Proteine eine immer größere Rolle. Aufbauend auf Erkenntnissen etwa der Enzymforschung haben Biochemiker die Aufgabe, neue biologische Wirkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu konstruieren und zu synthetisieren. Wichtige Werkzeuge sind dabei das rationale Wirkstoffdesign mit Hilfe von Computerprogrammen sowie die Findung von Wirkstoffkandidaten über die Durchmusterung großer zufallsmäßig erzeugter molekularer Bibliotheken sowie der Anwendung und Fortschritte in der Automatisierung der Labortechnik und der Datenverarbeitung.

Eine Ausbildung in Biochemie ist auf mehreren Wegen möglich. Ein vertiefter Kompetenzerwerb in Biochemie im Rahmen eines Chemie, Biologie- oder Biotechnologiestudiums kann ebenfalls eine Alternative sein.

Bei Aufnahme eines Bachelorstudiums Chemie mit Profilbildung in Biochemie sollte man möglichst zusätzlich biologische Grundvorlesungen und Praktika sowie eine Einführungsvorlesung in Biochemie belegt. Um sich zu spezialisieren, schreibt man sich nach dem Bachelorabschluss für ein Masterstudium in Biochemie ein, besucht biochemische Vorlesungen und absolviert biochemische Praktika.

Es empfiehlt sich, nach einer eingehenden Beratung zusätzlich Vorlesungen und Praktika besonders in der Molekularbiologie, der biophysikalischen Chemie und Biophysik, der Genetik, der Zellbiologie, Mikrobiologie, Biomedizin oder verwandten Fächern zu belegen. Auch solide Kenntnisse in der Bioinformatik sind zunehmend von Bedeutung. Die geforderten und angebotenen Studieninhalte und deren Umfang sind von Hochschule zu Hochschule verschieden.

An einer Reihe von Universitäten ist eine Ausbildung zum Molekularbiologen bzw. Biochemiker über das Biologiestudium möglich, mit entsprechender Spezialisierung im Masterstudium. Hier sollten umgekehrt neben den Vorlesungen und Kursen in der molekularen Biologie und Biochemie insbesondere Kenntnisse in den Teilgebieten der Chemie und Biophysik nachgeholt und vertieft werden.

Eine zunehmende Zahl an Hochschulen bietet einen eigenen Studiengang Biochemie an. Das Studium bietet einen Querschnitt zwischen einer chemischen, biologischen, teilweise auch medizinischen Ausbildung und schließt – über den Bachelor – mit dem Master ab, meist gefolgt von der Promotion. Eine Übersicht auf die Universitäten mit dem Studiengang Biochemie gibt es in unserem Hochschulfinder.

Einige Universitäten bieten darüber hinaus weitere Spezialstudiengänge an, insbesondere im Bereich der molekularen Biotechnologie, der molekularen Medizin und medizinischen Chemie. Trotz medizinischer Bezüge sind diese Studiengänge üblicherweise naturwissenschaftlichen Fakultäten angegliedert und führen zu einem Masterabschluss, dem sich in der Regel eine naturwissenschaftliche Promotion anschließt.

Generell sind die Life Sciences mit ihren stark interdisziplinären Bezügen nicht immer klar im Lehrplan definiert. Wer sich diesen Bereich als Berufswunsch gewählt hat, kann auch über eine Ausbildung mit Schwerpunkten in der organische Chemie, der Pharmakologie, Toxikologie, der Pharmazie, der Physik oder Lebensmittelchemie später erfolgreich in die biochemische Forschung einsteigen. Eine passende Mischung entsprechend ausgebildeter Fachleute wird in den zumeist stark interdisziplinär arbeitenden Forschungsteams in Wissenschaft und Industrie zunehmend angestrebt. 

Die Berufschancen im Bereich der Biochemie sind vielfältig. Wer in der Grundlagenforschung bleiben will, kann an Hochschulen und Forschungsinstituten eine Anstellung finden. Gerade auch im Grenzgebiet zur Medizin besteht steigender Forschungsbedarf. Im klinischen Bereich sind daher zunehmend Biochemikerinnen und Biochemiker gefragt.

In der Industrie sind es unter anderen Unternehmen der Pharma- und Biotech-Branche, die Bedarf an Biochemieabsolventen für Anwendungen in der „roten“ Biotechnologie haben. Auch die „weiße“ Biotechnologie ist im Aufschwung begriffen, mit der Chemieunternehmen Kunststoffe und Alltagschemikalien mit umweltverträglichen Verfahren bzw. aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren, wodurch zahlreiche neue Arbeitsplätze entstehen.

Da biokatalytische Verfahren immer mehr zum industriellen Einsatz kommen, werden zunehmend Proteinbiochemiker benötigt, die den Umgang mit Enzymen, Antikörpern oder anderen Proteinen erlernt haben. Interessante Möglichkeiten bieten sich auch in den Bereichen Pflanzenschutz, Ernährung sowie in verbrauchernahen Branchen wie der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie.

Interessante Perspektiven ergeben sich neben der Wirkstoffproduktion in der Produktentwicklung und im Marketing. Auch der Bereich der Öffentlichkeitsarbeit und der Verwaltung in Behörden, Verbänden und Forschungsinstituten spielt eine immer größere Rolle. Darüber hinaus werden Leitungspositionen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, aber auch in Unternehmensberatungen und Finanzunternehmen mit Biowissenschaftlern besetzt.

Fach

Die Biochemie beschreibt und erforscht die molekularen Grundlagen der belebten Natur. Thematische und methodische Überschneidungen gibt es mit anderen Fachgebieten, etwa der physiologischen Chemie, der Lebensmittelchemie, der Biotechnologie, der Pharmakologie, der Naturstoffchemie oder der Toxikologie. So hat sich für das Gesamtfeld, das sich mit den molekularen Grundlagen des Lebens befasst, auch der Sammelbegriff der molekularen Biowissenschaften (Molecular Life Sciences) etabliert.

Die Biochemie hat in den vergangenen Jahrzehnten rasante Fortschritte gemacht. Immer mehr Krankheitsursachen und ihre molekularen Grundlagen werden verstanden. Methoden und Erkenntnisse der Biochemie und molekularen Biologie bestimmen neue Entwicklungen in der Medizin, Biotechnologie, Pflanzenzüchtung und der Ernährungsforschung. Dabei spielt das strukturelle Verständnis der Biomoleküle auf atomarer Ebene eine immer wichtigere Rolle.

Biochemiker fragen, wie Lebewesen oder Zellen Kohlenhydrate, Fette, Aminosäuren oder Erbmoleküle auf- oder abbauen und welche Energiemengen dabei gewonnen bzw. verbraucht werden. Sie erforschen die Struktur und chemische Zusammensetzung der Nukleinsäuren und den Prozess der Umsetzung der genetischen Information in physiologische Funktionen in einer Körperzelle.

Sie untersuchen, wie die Signalübermittlung zwischen den Zellen funktioniert, wodurch die vielen Auf- und Abbauwege im Stoffwechsel reguliert sind oder wie aus einer befruchteten Eizelle ein kompliziert aufgebauter Organismus mit hunderten verschiedener Zelltypen entsteht. Wie entsteht Krebs? Was führt zum Alterstod? Wie funktioniert unser Gehirn? Das sind spannende Fragen, deren Antworten die Biochemie auf der molekularen Ebene sucht.

Chemisches Wissen und experimentelle Kompetenz nehmen dabei eine Schlüsselposition ein. In der Bioanalytik verfeinern sich moderne Trenn- und Analysemethoden, die Technologien dringen immer weiter in die Einzelmolekülanalyse vor. In der Arzneimittelentwicklung spielen – neben den traditionellen Substanzbibliotheken – maßgeschneiderte Proteine eine immer größere Rolle. Aufbauend auf Erkenntnissen etwa der Enzymforschung haben Biochemiker die Aufgabe, neue biologische Wirkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu konstruieren und zu synthetisieren. Wichtige Werkzeuge sind dabei das rationale Wirkstoffdesign mit Hilfe von Computerprogrammen sowie die Findung von Wirkstoffkandidaten über die Durchmusterung großer zufallsmäßig erzeugter molekularer Bibliotheken sowie der Anwendung und Fortschritte in der Automatisierung der Labortechnik und der Datenverarbeitung.

Studium

Eine Ausbildung in Biochemie ist auf mehreren Wegen möglich. Ein vertiefter Kompetenzerwerb in Biochemie im Rahmen eines Chemie, Biologie- oder Biotechnologiestudiums kann ebenfalls eine Alternative sein.

Bei Aufnahme eines Bachelorstudiums Chemie mit Profilbildung in Biochemie sollte man möglichst zusätzlich biologische Grundvorlesungen und Praktika sowie eine Einführungsvorlesung in Biochemie belegt. Um sich zu spezialisieren, schreibt man sich nach dem Bachelorabschluss für ein Masterstudium in Biochemie ein, besucht biochemische Vorlesungen und absolviert biochemische Praktika.

Es empfiehlt sich, nach einer eingehenden Beratung zusätzlich Vorlesungen und Praktika besonders in der Molekularbiologie, der biophysikalischen Chemie und Biophysik, der Genetik, der Zellbiologie, Mikrobiologie, Biomedizin oder verwandten Fächern zu belegen. Auch solide Kenntnisse in der Bioinformatik sind zunehmend von Bedeutung. Die geforderten und angebotenen Studieninhalte und deren Umfang sind von Hochschule zu Hochschule verschieden.

An einer Reihe von Universitäten ist eine Ausbildung zum Molekularbiologen bzw. Biochemiker über das Biologiestudium möglich, mit entsprechender Spezialisierung im Masterstudium. Hier sollten umgekehrt neben den Vorlesungen und Kursen in der molekularen Biologie und Biochemie insbesondere Kenntnisse in den Teilgebieten der Chemie und Biophysik nachgeholt und vertieft werden.

Eine zunehmende Zahl an Hochschulen bietet einen eigenen Studiengang Biochemie an. Das Studium bietet einen Querschnitt zwischen einer chemischen, biologischen, teilweise auch medizinischen Ausbildung und schließt – über den Bachelor – mit dem Master ab, meist gefolgt von der Promotion. Eine Übersicht auf die Universitäten mit dem Studiengang Biochemie gibt es in unserem Hochschulfinder.

Einige Universitäten bieten darüber hinaus weitere Spezialstudiengänge an, insbesondere im Bereich der molekularen Biotechnologie, der molekularen Medizin und medizinischen Chemie. Trotz medizinischer Bezüge sind diese Studiengänge üblicherweise naturwissenschaftlichen Fakultäten angegliedert und führen zu einem Masterabschluss, dem sich in der Regel eine naturwissenschaftliche Promotion anschließt.

Generell sind die Life Sciences mit ihren stark interdisziplinären Bezügen nicht immer klar im Lehrplan definiert. Wer sich diesen Bereich als Berufswunsch gewählt hat, kann auch über eine Ausbildung mit Schwerpunkten in der organische Chemie, der Pharmakologie, Toxikologie, der Pharmazie, der Physik oder Lebensmittelchemie später erfolgreich in die biochemische Forschung einsteigen. Eine passende Mischung entsprechend ausgebildeter Fachleute wird in den zumeist stark interdisziplinär arbeitenden Forschungsteams in Wissenschaft und Industrie zunehmend angestrebt. 

Beruf

Die Berufschancen im Bereich der Biochemie sind vielfältig. Wer in der Grundlagenforschung bleiben will, kann an Hochschulen und Forschungsinstituten eine Anstellung finden. Gerade auch im Grenzgebiet zur Medizin besteht steigender Forschungsbedarf. Im klinischen Bereich sind daher zunehmend Biochemikerinnen und Biochemiker gefragt.

In der Industrie sind es unter anderen Unternehmen der Pharma- und Biotech-Branche, die Bedarf an Biochemieabsolventen für Anwendungen in der „roten“ Biotechnologie haben. Auch die „weiße“ Biotechnologie ist im Aufschwung begriffen, mit der Chemieunternehmen Kunststoffe und Alltagschemikalien mit umweltverträglichen Verfahren bzw. aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren, wodurch zahlreiche neue Arbeitsplätze entstehen.

Da biokatalytische Verfahren immer mehr zum industriellen Einsatz kommen, werden zunehmend Proteinbiochemiker benötigt, die den Umgang mit Enzymen, Antikörpern oder anderen Proteinen erlernt haben. Interessante Möglichkeiten bieten sich auch in den Bereichen Pflanzenschutz, Ernährung sowie in verbrauchernahen Branchen wie der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie.

Interessante Perspektiven ergeben sich neben der Wirkstoffproduktion in der Produktentwicklung und im Marketing. Auch der Bereich der Öffentlichkeitsarbeit und der Verwaltung in Behörden, Verbänden und Forschungsinstituten spielt eine immer größere Rolle. Darüber hinaus werden Leitungspositionen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, aber auch in Unternehmensberatungen und Finanzunternehmen mit Biowissenschaftlern besetzt.

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