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Scharlach

Scharlach ist eine Infektionskrankheit. Hierbei wirken Bakterien aus der Gruppe der Streptokokken, die neben Scharlach noch für viele andere Erkrankungen zuständig sind, wie z. B. Mandel- und Halsentzündungen. Die Übertragung erfolgt meist durch Tröpfcheninfektion (Niesen, Husten u. ä.). Die Inkubationszeit beträgt bei Scharlach ungefähr 2–4 Tage. Die Infektiösität der erkrankten Person endet 24 Stunden nach der Antibiotikatherapie. Die Erkrankung beginnt plötzlich mit folgenden Symptomen: starke Halsschmerzen, Husten, Erbrechen, hohem Fieber, Herzrasen, Kopf- und Bauchschmerzen. Die ersten drei Tage ist die Zunge belegt, dann sieht sie himbeerfarbig aus. Meist am 2. Tag kommt es zu einem Ausschlag, der in den Leisten beginnt und sich dann über den gesamten Körper ausbreitet. Mund und Kinn werden vom Ausschlag ausgespart. Die vom Ausschlag betroffenen Hautareale fühlen sich an wie Sandpapier. Behandelt wird Scharlach mit Antibiotika (Penicillin).

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Schutzmechanismen der Pflanzen

Pflanzen sind über spezielle Abwehrsysteme in der Lage, potenzielle Feinde abzuwehren. Solche Abwehrsysteme sind u.a. mechanische Schutzmechanismen, giftige Inhaltsstoffe und Signalstoffe für Parasiten bzw. Fressfeinde von Pflanzenfressern.

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Ignaz Philipp Semmelweis

* 1. Juli 1818 in Ofen (bei Buda; heute: Budapest)
† 13. August 1865 in Döbling (bei Wien)

SEMMELWEIS wurde am 1. Juli 1818 in Budapest geboren, studierte Medizin und war 1846 – 1849 Assistenzarzt an der ersten Wiener Klinik für Geburtshilfe.

An dieser den Studenten offenstehenden Klinik starben weit mehr Frauen am Kindbettfieber als in der zweiten Klinik, die Hebammen ausbildete. SEMMELWEIS vermutete bald, dass es sich bei dem als schicksalhaft hingenommenen Kindbettfieber um eine Infektion handelte, die vor allem von den unsauberen Händen der Ärzte und Studenten herrührte, die direkt von Leichensektionen zu den Patientinnen kamen.

Er bestand darauf, dass sich jeder Arzt vor einer Untersuchung die Hände mit Chlorwasser waschen musste. Doch obwohl die Sterblichkeitsrate drastisch zurückging, erntete er nur Spott und wurde schließlich entlassen. Auch in Budapest, wo er seit 1855 Professor für Geburtshilfe war, nahmen ihn nur wenige ernst. In seinem ständigen Kampf um das Leben der Mütter wurde er schließlich 1865 in die Irrenanstalt Döbling bei Wien gebracht, wo er am 13. August desselben Jahres an einer Infektion starb.

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Spezifische Immunreaktion

Gegenstand der Immunbiologie sind die biologischen und chemischen Abwehrmechanismen eines Organismus als Selbstschutz gegen die pathogene Wirkung von Fremdsubstanzen. Die Erkennung von Selbst und Fremd ist maßgebliche Voraussetzung für die Abwehr. Spezifische Immunität beruht auf zellulären und humoralen Faktoren.

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Tetanus (Wundstarrkrampf)

Die Infektionskrankheit Tetanus (Wundstarrkrampf) wird durch Bakterien (Clostridium tetani) verursacht, die weltweit vorkommen und schon bei geringfügigen Verletzungen übertragen werden können. Es werden jährlich 300 000 – 500 000 Erkrankungen weltweit geschätzt.

Krankheitszeichen bei erfolgter Infektion sind u. a. Schmerzen der Kau-, Bauch- und Rückenmuskulatur mit Kiefersperre und Krämpfen der Kaumuskulatur. Es folgen entstellende Kontraktionen der Gesichtsmuskulatur, Schluck- und Atemstörungen.

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Tuberkulose – Tbc

Die Tuberkulose ist eine Infektionskrankheit. Die Krankheitserreger, die Tuberkelbakterien, werden durch Tröpfcheninfektion (beim Ausatmen und Husten) von erkrankten Menschen auf andere übertragen. Sie gelangen durch die Atemwege in die Lunge anderer, gesunder Menschen und setzen sich dort fest. Zum Ausbruch der Krankheit kommt es z. B. dann, wenn sehr viele Bakterien in den Körper eingedrungen sind oder die körpereigene Abwehr nicht ausreicht, diese Bakterien erfolgreich zu bekämpfen. Dann entwickelt sich die Tuberkulose weiter. Die Inkubationszeit dauert ca. 4–8 Wochen. Der Krankheitsverlauf ist sehr unterschiedlich. Eine rasche Diagnose und wirksame Behandlung sind sowohl für die erkrankten Personen als auch für alle Leute, die mit ihnen in Kontakt kommen, äußerst wichtig. Die Krankheit wird heute meistens ambulant und mit sehr wirksamen Medikamenten behandelt. Die Medikamente töten die Bakterien ab, worauf sich der Organismus wieder erholen kann.

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Unspezifische Immunreaktion

Gegenstand der Immunbiologie sind die biologischen und chemischen Abwehrmechanismen eines Organismus als Selbstschutz gegen die pathogene Wirkung von Fremdsubstanzen. Die Erkennung von Selbst und Fremd ist maßgebliche Voraussetzung für die Abwehr.
Unspezifische Abwehrmechanismen bilden erste Barrieren gegen Infektionen.

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Aufbau, Einteilung und Benennung von Viren

Viren sind Krankheitserreger, gegen die es noch immer fast keine Gegenmittel gibt. Sie sind völlig unempfindlich gegen Antibiotika, die pharmazeutische Wunderwaffe gegen bakterielle Erreger. Gegen einige Viren helfen vorbeugende Schutzimpfungen, und wer eine Viruserkrankung überstanden hat, besitzt häufig eine lebenslange spezifische Immunität gegen diesen Erreger. Die meisten Virusinfektionen sind zwar harmlos, doch in einigen Fällen nimmt die Krankheit einen lebensbedrohlichen Verlauf. Einige Viren führen zu Epidemien, bei denen sich die Erreger weltweit ausbreiten und viele Todesopfer fordern können.
Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel; sie missbrauchen deshalb für ihre Vermehrung den Wirtsorganismus. Dies können Bakterien oder auch pflanzliche und tierische Zellen sein. In der Gentechnik sind Viren heute unentbehrliche Hilfsmittel für die gezielte Übertragung von Erbsubstanz zwischen verschiedenen Zellen geworden.

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Viren als Krankheitserreger

Viren sind Krankheitserreger, gegen die es noch immer fast keine Gegenmittel gibt. Sie sind völlig unempfindlich gegen Antibiotika, die pharmazeutische Wunderwaffe gegen bakterielle Erreger. Gegen einige Viren helfen vorbeugende Schutzimpfungen, und wer eine Viruserkrankung überstanden hat, besitzt häufig eine lebenslange spezifische Immunität gegen diesen Erreger. Die meisten Virusinfektionen sind zwar harmlos, doch in einigen Fällen nimmt die Krankheit einen lebensbedrohenden Verlauf. Einige Viren führen zu Epidemien, bei denen sich die Erreger weltweit ausbreiten und viele Todesopfer fordern können.
Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel; sie missbrauchen deshalb für ihre Vermehrung den Wirtsorganismus. Dies können Bakterien oder auch pflanzliche und tierische Zellen sein. In der Gentechnik sind Viren heute unentbehrliche Hilfsmittel für die gezielte Übertragung von Erbsubstanz zwischen verschiedenen Zellen geworden.

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Maßstab

Das Verhältnis einer Vergrößerung oder Verkleinerung nennt man Maßstab. Die erste Zahl des Maßstabes bezieht sich auf das Bild und zweite auf das Original. Ist die erste Zahl des Maßstabes größer als die zweite, handelt es sich um eine Vergrößerung. Ist die erste Zahl kleiner als die zweite, handelt es sich um eine Verkleinerung.

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Viren, Viroide und Prionen

Trotz ihres unterschiedlichen Aufbaus haben Viren, Viroide und Prionen eine Gemeinsamkeit, die sie für alle Lebewesen gleich gefährlich macht – sie sind die Erreger vieler gefährlicher und lebensbedrohlicher Krankheiten.
Viren gehören nicht zu den echten Lebewesen, sondern zeigen erst Kennzeichen des Lebendigen, wenn sie sich in einer Fremdzelle befinden. Ihre Vermehrung kann nur in Wirtszellen stattfinden. Dieser Prozess ist immer mit dem Absterben der befallenen Zelle verbunden. Deshalb zählen Viren zu den gefährlichsten Krankheitserregern im Tier- und Pflanzenreich. Viren, die sich mithilfe von Bakterienzellen vermehren, heißen Bakteriophagen.
Ein Virus besteht immer aus einer Proteinhülle, welche in ihrem Inneren Nucleinsäuren in Form von DNA oder RNA enthält. Im Gegensatz zu den Zellen aller Lebewesen, die immer beide Nucleinsäuren enthalten, findet man bei Viren immer nur eine der beiden Formen vor.
Viroide sind mehr oder weniger „reduzierte“ Viren. Sie sind infektiöse Moleküle mit einer sehr kurzen Nucleinsäuresequenz. Die Proteinhülle fehlt vollständig.
Bei Prionen handelt es sich um Proteine zellulärer Herkunft, welche eine andere räumliche Struktur als normale Proteine aufweisen. Normale, richtig gefaltete Proteine werden PrPC genannt und kommen natürlicherweise in jedem Organismus vor. Die krankhaften Formen (PrPSc) breiten sich, nachdem sie einmal entstanden sind, weiter im Gewebe aus. Dabei wandeln sie die gesunden Proteine durch chemische Anbindung in die krankhafte Variante um. Obwohl Prionen sich ohne Besitz von Nucleinsäuren vermehren können, werden auch sie nicht zu den Lebewesen gezählt. Krankheiten wie die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit oder BSE werden von Prionen ausgelöst.

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Viren, Viroide und Prionen – eine Übersicht

Viren, Viroide und Prionen zeigen Teilaspekte des Lebens, sie haben aber keinen eigenen Stoffwechsel und gelten somit nicht als Lebewesen. Sie zeigen Merkmale des Lebens, wenn sie in eine Wirtszelle eingedrungen sind. Eine Infektion mit einem dieser Partikel hat immer eine Erkrankung des Wirts zur Folge.

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Natrium

Natrium ist ein auf frischer Schnittfläche silberweißes, weiches Alkalimetall. Es ist sehr reaktiv und reagiert spontan u. a. mit Luftsauerstoff und Wasser. Natrium bildet ionische, meist gut in Wasser lösliche, Verbindungen, von denen z. B. Natriumchlorid (Steinsalz) und Natriumcarbonat in riesigen Lagerstätten in der Natur vorkommen. Die Gewinnung des Metalls erfolgt durch Schmelzflusselektrolyse.

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Neodymium

Neodym ist ein silberweißes Metall. Als 3. Element der Gruppe der Lanthanoide werden von den 6 Außenelektronen, [Xe] 4f4 6s2, bei chemischen Reaktionen nur 3, in Ausnahmefällen 4, abgegeben, so dass Neodym überwiegend blauviolette Neodym(III)-Verbindungen bildet. Aus NdF3 kann durch Reduktion mit Calcium das Metall gewonnen werden, das als Legierungsbestandteil die Festigkeit von Magnesiumlegierungen erhöht. Verschiedene Verbindungen, wie das Oxid, Nd2O3, werden in der Glasindustrie und der optischen Industrie genutzt.

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Neon

Neon ist ein reaktionsträges Edelgas von dem noch keine stabilen Verbindungen bekannt sind. Es wird durch fraktionierte Destillation verflüssigter Luft gewonnen (Linde-Verfahren) und u. a. in der Kälte- und Leuchttechnik eingesetzt.

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Neptunium

Neptunium ist das 4. Element der Gruppe der Actinoide und damit das 1. Transuran-Element. Das radioaktive, dehnbare, silberweiß glänzende und reaktionsfähige Schwermetall bildet Verbindungen mit den Oxidationszahlen III bis VII. 237Np lässt sich aus Kernabbränden isolieren und aus NpF3 mit Barium metallothermisch gewinnen. In verdünnten Säuren löst sich das Metall unter Bildung purpurfarbener Np(III)-Ionen, die durch Luftsauerstoff in grüne Np(IV)-Lösungen übergeführt werden. Mit starken Oxidationsmitteln sind Np(VII)-Verbindungen (z. B. Lithiumneptunat(VII), Li5NpO6) erhältlich.

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Berechnung von Elektrodenpotenzialen mit der nernstschen Gleichung

Mithilfe der nernstschen Gleichung kann das Elektrodenpotenzial beliebiger Elektroden aus der ablaufenden Redoxreaktion berechnet werden. Das Elektroden- bzw. Redoxpotenzial ist ein Maß für das Oxidationsvermögen des Oxidationsmittels in wässriger Lösung. Es ist abhängig vom betrachteten Redoxpaar, den Konzentrationen der an der Redoxreaktion beteiligten Komponenten, der Temperatur und dem Druck (Gaselektroden). Je nach Art des Potenzial bestimmenden Schritts der Redoxreaktion unterscheidet man verschiedene Arten von Elektroden.

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Sehnenviereck

Besitzt ein Viereck einen Umkreis, so nennt man es Sehnenviereck.
Alle gleichschenkligen Trapeze, alle Rechtecke und damit auch alle Quadrate besitzen einen Umkreis.
Unter dem Umkreis eines n-Ecks versteht man den Kreis, der durch alle Eckpunkte des n-Ecks geht. Die Seiten des n-Ecks sind Sehnen des Umkreises.
Für alle Sehnenvierecke gilt folgender Satz:
Die Summe gegenüberliegender Winkel im Sehnenviereck ist 180°.

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Nichtmetalle

Zu den Nichtmetallen gehören die Edelgase und die Halogene, sowie Sauerstoff, Schwefel, Selen, Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff und Wasserstoff. Mit Ausnahme des Wasserstoffes sind die nichtmetalle rechts im Priodensysthem der Elemente (PSE) angeordnet. Nichtmetalle sind Gase, Flüssigkeiten oder liegen in kristalliener Form vor. Im Gegensatz zu Metallen leiten die Nichtmetalle den elektrischen Strom und die Wärme im Allgemeinen nur schlecht.

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Nickel

Nickel ist ein zähes, silberweißes, die Wärme und den elektrischen Strom gut leitendes Element der 8. Nebengruppe. Es reagiert erst bei höheren Temperaturen mit Sauerstoff und den Halogenen. Es werden überwiegend Nickel(II)-Verbindungen gebildet. Nickel wird meist aus sulfidischen Erzen gewonnen und durch thermische Zersetzung von Ni(CO)4 in Reinstnickel überführt. Als Legierungsmetall erhöht es die Härte, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stahl (Nickel- und Chrom-Nickel-Stahl). Es ist ein wichtiger Hydrierungskatalysator.

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Niobium

Niobium ist ein stahlgraues, korrosionsbeständiges, duktiles Schwermetall der 5. Nebengruppe, von dem sich Verbindungen überwiegend mit der Oxidationsstufe +V ableiten. Es kommt als Eisenniobat (Columbit) vor und ist immer mit Tantal vergesellschaftet. Die Trennung der Elemente kann durch fraktionierte Kristallisation der Fluorometallate(V) erfolgen. Aus NbF lässt sich das Metall durch Reduktion mit Natrium gewinnen. Niobium ist ein wichtiger Legierungsbestandteil bei der Herstellung temperaturbeständiger Werkstoffe.

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Nobelium

Nobelium wurde 1957 künstlich hergestellt. Es ist das 13. Element der Gruppe der Actinoide. Mit einer Valenzelektronenkonfiguration [Rn] 5f147s2 bildet es überwiegend Verbindungen der Oxidationsstufe II. Die No2+- Ionen sind in Wasser stabil. Die Chemie des Elementes ähnelt der des Strontiums. Eingehende Kenntnisse über die physikalischen und chemischen Eigenschaften liegen noch nicht vor.

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Osmium

Osmium ist ein sprödes, hochschmelzendes Edelmetall der 8. Nebengruppe. Das Metall ist chemisch resistent und löst sich bei 20 °C auch nicht in Königswasser.
Die wichtigsten Oxidationsstufen sind +IV und +VIII. Oberhalb von 300 °C reagiert Osmium mit Sauerstoff unter Bildung des giftigen Tetraoxids OsO4.
Der Einsatz des Osmiums in der Technik ist auf wenige Schwerpunkte begrenzt.
Einige besonders harte Legierungen enthalten Osmium.

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Palladium

Palladium ist ein silberweißes, dehnbares Edelmetall (8. Nebengruppe). Nach aufweändiger Trennung von den anderen Edelmetallen wird (NH4)2[PdCl6] abgeschieden und mit Wasserstoff zum Metall reduziert. Durch ein heißes Pd-Blech diffundiert Wasserstoff sehr leicht und kann so von anderen Gasen getrennt werden. Die wichtigsten Oxidationsstufen in den Pd-Verbindungen sind +II und +IV. Wie die anderen Edelmetalle der 8. Nebengruppe dient Palladium als Katalysator (z. B. Olefinoxidation) und als Legierungsmetall..

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Periodizität der Eigenschaften von Elementen

Das von MENDELEJEW formulierte Gesetz der Periodizität besagt, dass sich die Eigenschaften der Elemente periodisch – also regelmäßig wiederkehrend - in Abhängigkeit von den Atomgewichten bzw. Massen ändern. Damit ist gemeint, dass in den Perioden und Hauptgruppen des PSE immer wiederkehrende Tendenzen der Elementeigenschaften zu beobachten sind. Dazu gehören die Änderungen der Atomradien, der Elektronegativität, des Metallcharakters und der Wertigkeit der Elemente.
Heute wissen wir, dass die Ursachen für die periodische Änderung der Eigenschaften im inneren Aufbau der Atome also der Kernladungszahl und der Besetzung der Elektronenschalen zu suchen sind.

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