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Wie schnell ein Mensch krank wird, hängt unter anderem von der Stärke seines Immunsystems ab. Der Film erklärt, welche Teile des Körpers dazugehören: Die Haut, die Schleimhäute, das Knochenmark, Milz und Leber, Thymus, die Mandeln und das Lymphsystem arbeiten zusammen, um Schaden vom menschlichen Körper abzuwehren. Man unterscheidet das spezifische und das unspezifische Immunsystem. Unspezifisch wird der Teil des Immunsystems genannt, der nach außen hin alles Schädliche abwehrt. Das spezifische Immunsystem bildet den körperinternen Teil des Schutzsystems. Mit Antikörpern, T-Zellen und B-Zellen rückt er Eindringlingen zu Leibe. Eine Immunschwäche kann durch ungesunde Ernährung, zu wenig Sc...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Wenn sich das Genmaterial verändert, entstehen Mutationen. Zwischen der Genommutation, der Genmutation und der Chromosomenmutation bestehen Unterschiede. Die Häufigste von ihnen ist die Genmutation. Sie tritt auf bei der Verdopplung der DNA vor der Zellteilung. Defekte werden hier schnell behoben oder bleiben ohne Auswirkungen. Unkontrollierte Zellteilung allerdings führt zu Tumorbildung. Der Film zeigt, dass Chromosomenmutationen durch Duplikation, Deletion, Translokation und Inversion auftreten können. Translokation kann Leukämie verursachen. Während der Meiose kommt es bei der Genommutation zu einer falschen Verteilung der Chromosomen. Eine Veränderun...hier weiterlesen

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Das Nervensystem des Menschen setzt sich zusammen aus dem zentralen und dem peripheren Nervensystem. Zusammen sind sie für die Steuerung chemischer und elektrischer Signale zuständig. Gehirn und Rückenmark bilden das zentrale Nervensystem, wobei das Zwischenhirn als Hauptschaltstelle fungiert: Über Axone und Synapsen werden Signale von hier aus in das Rückenmark weitergeleitet. Zwischen den Wirbeln verlaufen Nervenstränge. Diese leiten die Signale an jene Stellen des Körpers, für die sie bestimmt sind. Sie bilden das periphere Nervensystem. Für Muskeln und Sinne ist das somatische Nervensystem zuständig, für die Organe das vegetative Nervensystem. Das vegetative Nervensystem arbeitet unab...hier weiterlesen

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Pilze können weder den Pflanzen noch den Tieren ganz zugerechnet werden. Der Film zeigt, dass sie sich nicht selbst mit Chlorophyll versorgen, sich also heterotroph ernähren. Man unterscheidet zwischen Schlauchpilzen und Ständerpilzen. Pilze können mehrzellige, aber auch einzellige Organismen sein. Das größte existierende Lebewesen ist ein Pilz. Manche von ihnen gehen Symbiosen mit Pflanzen ein. Hefepilze und Penicillin sind nützlich, während Giftpilze dem Körper sehr schaden können. Der Film zeigt, wie Pilze sich fortpflanzen: Unterirdisch wächst das Myzel heran, während sich über der Erde der deutlich kleinere Fruchtkörper bildet. In den Stoppeln, Lamellen oder Poren unter seinem Hut b...hier weiterlesen

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Schon seit sehr langer Zeit halten Menschen Schafe: Die friedlichen Tiere werden wegen ihrer Milch, ihrer Wolle und ihres Fleischs hoch geschätzt. Da sie sehr anpassungsfähig sind, kommen sie in fast allen Teilen der Welt vor. In Deutschland gibt es nur mehr etwa 1,7 Millionen Schafe, sie vor allem für die Landschaftspflege verwendet werden, etwa die Deichschafe. Der Film erklärt, welche Merkmale für die Tiere typisch sind: Sie leben in Herden, tragen Hörner und sind Wiederkäuer. Gras und heu, Äste und Stroh sind ihre bevorzugte Nahrung. Männliche Tiere sind Widder, Jungschafe Lämmer. Nach der Paarung im Herbst kommen die Lämmer im Frühling zur Welt. Mutterschaf und Lamm erkennen sich am ...hier weiterlesen

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Kein menschliches oder tierisches Leben könnte ohne Fotosynthese existieren, weil dabei Sauerstoff gebildet wird. Dafür nehmen Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft auf, ziehen mit den Wurzeln Wasser aus dem Boden und absorbieren Sonnenlicht mit ihrem Chlorophyll. Wasser und Kohlendioxid werden mittels Lichtenergie in Sauerstoff, Wasser und Glucose aufgespalten, und der Sauerstoff gelangt wieder an die Luft. Der Film vollzieht den Vorgang der Fotosynthese nach. Er beschreibt den Aufbau eines Blattes mitsamt seinen Zellen. Das Zytoplasma mit den Chloroplasten und dem Zellkern wird betrachtet und gezeigt, wie genau die chemischen Prozesse der Fotosynthese aussehen, die hier ablaufen. Der pflan...hier weiterlesen

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Krebszellen entstehen laufend im menschlichen Körper, doch das Immunsystem erkennt sie normalerweise und macht sie unschädlich. Die sogenannten Tumornekrosefaktoren (TNF) ermöglichen es dem Immunsystem, die gefährlichen Zellen auszumerzen. Zu ihnen zählt der programmierte Zelltod, die Apoptose. Auch können Krebszellen als Antigen erkannt werden. Krebszellen wehren sich gegen die Angriffe des Immunsystems, indem sie Zytokine freisetzen. Durch sie wird die Reaktion des Immunsystems unterdrückt. Die vom Körper gebildeten Antikörper werden unwirksam, wenn die Krebszellen ihre Morphologie ändern. Darüber hinaus präsentieren auch viele gesunde Zellen die gleichen Antikörper wie Krebszellen. Geg...hier weiterlesen

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Kohlenhydrate sind wichtige Energielieferanten, die aus Zuckermolekülen bestehen. Es gibt Einfachzucker, Zweifachzucker und Mehrfachzucker. Monosaccharide, also Einfachzucker, sind Glucose und Fructose. Disaccharide oder Zweifachzucker sind Laktose und Saccharose. Diese Zucker sind leere Energieträger. Mehrfachzucker hingegen, die Polysaccharide, haben so große Moleküle, dass sie erst mehrfach aufgespalten werden müssen, damit der Körper sie verarbeiten kann. Über diesen Zeitraum hinweg ist die Versorgung mit Zucker gewährleistet. Die Energiegewinnung aus Kohlenhydraten wird erklärt: Sie beginnt beim Kauen und führt über die Aufspaltung der Moleküle im Dünndarm bis hin zur Verwertung der ...hier weiterlesen

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Die Vererbung von Eigenschaften von einer Generation auf die nächste lässt sich durch die Vererbungslehre nach Mendel erklären. Der Wissenschaftler wird vorgestellt und seine Lehre anhand von Erbsen erklärt. Dabei geht der Film auf reinerbige und mischerbige Exemplare ein und zeigt, wie sich Vererbung unter natürlichen und künstlichen Bedingungen unterscheidet. Der Film stellt die drei Vererbungregeln vor. Die Uniformitätsregel besagt, dass alle Exemplare der ersten Generation gleich aussehen, während aber jedes zweite neue Allele hat. Eines ist dominant, das andere rezessiv. Das sorgt dafür, dass in der nächsten Generation unterschiedliche Phänotypen auftreten – Mendel nannte dies das Ge...hier weiterlesen

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Bakterien und Viren sind sehr unterschiedliche Krankheitserreger. Viren bringen es nur auf etwa ein Zehntel der Größe von Bakterien, und sie sind keine eigenständigen Lebewesen, sondern nur Genmaterial. Sie brauchen Wirtszellen, um sich zu vermehren. Bakterien hingegen sind Lebewesen, die durch Antibiotika bekämpft werden können. Manche Bakterien, wie die in der Darmflora, sind ungefährlich oder nützlich für den Menschen, andere haben einen für den Menschen giftigen Stoffwechsel, der Krankheiten auslöst. Entzündungen oder Blutvergiftungen können von Bakterien ausgelöst werden. Sie werden auf verschiedenen Wegen übertra...hier weiterlesen

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Die Entwicklung bei Insekten verläuft indirekt: In den einzelnen Phasen ist ihre Lebeweise und Gestalt ganz unterschiedlich. Der Film erklärt den Unterschied zwischen der unvollkommenen und der vollkommenen Verwandlung. Bei ersterer entwickelt sich das Tier direkt aus dem Jungtier. Ein Beispiel dafür sind Heuschrecken. Anhand der Schmetterlinge wird die vollkommene Verwandlung nachvollzogen: Aus einem Ei, das auf einer Pflanze abgelegt wurde, schlüpft eine Raupe. Sie frisst von der Pflanze und wächst. Mehrmals häutet sie sich, ehe sie sich verpuppt. Innerhalb eines festen Chitinpanzers verschwinden die Körperstrukturen der Puppe, und die des Schmetterlings entstehen. Ist er fertig, durchb...hier weiterlesen

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Die Verdauung beim Menschen funktioniert in verschiedenen Schritten: Lebensmittel werden schon im Mund zerkaut und mit Speichel zu einem Brei verarbeitet. Amylase-Enzyme beginnen schon hier mit dem Aufspalten der Kohlenhydrate. Der Nahrungsmittelbrei gelangt durch die Speiseröhre in den Magen, sanft befördert durch peristaltische Bewegungen. Die Magensäure zersetzt den Brei. Im Dünndarm kümmern sich mehrere Enzyme um die wertvollen Nährstoffe: Carboxypeptidase und Trypsin spalten Proteine, Amylase Kohlenhydrate und Lipase Fette. Schließlich sind die Nährstoffpartikel so winzig, dass sie die Dünndarmwand passieren und zu den Zellen transportiert werden können. Dem verbliebenen Nahrungsbrei...hier weiterlesen

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Jedes Lebewesen besteht aus Zellen. Eucyten haben einen Zellkern, Protocyten nicht. Die Aufgaben der Zellen sind ganz unterschiedlich: Nervenzellen geben Sinneseindrücke an das Gehirn weiter, während Muskelzellen sich zusammenziehen oder strecken und Energie bereitstellen. Der Aufbau ist bei allen Zellen ähnlich: In ihrem Inneren befindet sich Zytoplasma, in dem Enzyme, Nährstoffe und Eiweiße enthalten sind. Der Zellkern lenkt die Stoffwechselvorgänge im Bereich der Organelle: Stoffe werden hier hergestellt, verwertet und in Richtung ihres Bestimmungsorts abtransportiert. Der Golgi-Apparat, das endoplasmatische Retikulum und die Ribosomen haben alle ihre eigenen Aufgaben, die der Film erk...hier weiterlesen

Produktion: 2012

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Damit ein Brand entsehen kann, muss das sogenannte Verbrennungsdreieck gegeben sein: Es müssen ein Brennstoff, Sauerstoff und eine ausreichende Anfangstemperatur für die Aktivierungsenergie vorhanden sein. Ein Brand ist ein Oxidationsvorgang einer Flamme mit Sauerstoff. Es handelt sich um eine exotherme Reaktion, daher kann eine kleine Flamme durch eine Kettenreaktion noch mehr Feuer auslösen. Im Film werden drei Strategien vorgestellt, mit denen ein Brand bekämpft werden kann. Man kann den Brennstoff entfernen oder den brennenden Stoff unter die Temperatur bringen, die er zum Brennen benötigt, wie das Wasser es beim Lagerfeuer tut. Dem Brand den Sauerstoff zu entziehen, ist eine weitere ...hier weiterlesen

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Manche chemischen Reaktionen würden ohne Katalysatoren gar nicht oder immerhin deutlich langsamer ablaufen. Besonders an Katalysatoren ist, dass sie selbst nicht mit den Stoffen reagieren, bei deren Reaktion sie helfen. Um einen reaktionsfähigen Zustand zweier Stoffe zu erreichen, muss eine bestimmte Aktivierungsenergie vorhanden sein. Der Katalysator senkt diese, was bedeutend an Energie zu sparen hilft. Benutzt man beispielsweise Platin als Katalysator, kann man ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff anzünden. Die Industrie, vor allem der Fahrzeugbau, nutzt das Phänomen der Katalysatoren seit Langem. Der Film nennt außerdem die Beispiele der Enzyme in menschlichen Körper, die als Bi...hier weiterlesen

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Sind chemische Reaktionen in einem geschlossenen System umkehrbar, handelt es sich um ein chemisches Gleichgewicht. Kalziumhydrogenkarbonat zum Beispiel besteht aus Wasser, Kalk und Kohlendioxid. Erhitzt man es, bleiben Wasser und Kalk zurück, während das Kohlendioxid sich aus der Verbindung löst. Ab einer bestimmten Temperatur setzt die Rückreaktion ein, wenn man das Gemisch wieder erkalten lässt. Die Besonderheiten des chemischen Gleichgewichts zeigt der Film anhand des Beispiels von Ammoniumchlorid respektive Chlorwasserstoff und Ammoniak. Das Gleichgewicht ist dynamisch, nicht statisch: Die Stoffe bewegen sich im geschlossenen System ohne Unterlass. Edukte und Produkte sind in diesem ...hier weiterlesen

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Es gibt edle und unedle Metalle. Zu den edlen zählen beispielsweise Platin, Gold und Silber: Sie rosten nicht. Eisen hingegen ist unedel und rostet. Der Film zeigt anhand von zwei Beispielen, wie unterschiedlich Metalle reagieren. Wird ein Eisenstab in eine Kupfersulfatlösung getaucht, wird er schnell von einer dünnen Kupferschicht überzogen. Ein Kupferstab hingegen, der in eine Eisensulfatlösung getaucht wird, verändert sich nicht. Eisenatome geben schnell Elektronen ab, daher nennt man sie Elektronendonatoren. Die Kupfersulfatlösung hat zu wenige Elektronen und nimmt sie leicht an, daher ist sie ein Elektronenakzeptor. Elektronendonatoren sind unedel, ...hier weiterlesen

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Keine Elementargruppe außer den Alkalimetallen ist reaktionsfreudiger als die Erdalkalimetalle. Zu ihnen gehören Beryllium, Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium und Radium. Beryllium kommt in der Natur als Element vor, alle anderen treten nur gebunden auf, vornehmlich in der Erdkruste. In der äußeren Hülle haben Erdalkalimetalle zwei Elektronen. Sie reagieren mit Luft und Wasser sehr schnell. Der Film zeigt, auf wie vielfältige Art die besonderen Eigenschaften von Erdalkalimetallen nutzbar sind: Oxidiert Magnesium mit Luft, bildet es eine luftundurchlässige Schicht. Es bietet sich als Legierung im Flugzeugbau an. Brennendes Magnesium kann man nicht mit Wasser löschen, weshalb Taucher es ...hier weiterlesen

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Je nach Schmelzpunkt werden Lipide unterschiedlich bezeichnet. Solche, die bei Zimmertemperatur fest sind, werden Fette genannt. Bei Zimmertemperatur flüssige Lipide hingegen heißen fette Öle. Fette lösen sich nicht im Wasser auf, sind also hydrophob. Gibt man sie ins Wasser, schwimmen sie an der Oberfläche, da sie eine geringere Dichte haben. Löslich sind sie in N-Heptan und Benzin. Lipide haben höchst unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper, je nachdem, ob es sich um gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren handelt. Ungesättigte Fettsäuren sind gute Energielieferanten. Der Körper benötigt sie für den St...hier weiterlesen

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Die meisten Elemente, die uns aus dem Periodensystem bekannt sind, kommen in der Natur nicht in Reinform vor. Sie sind enthalten in Gemischen in fester, flüssiger oder gasförmiger Form. Das Gemisch ist homogen, wenn die einzelnen Bestandteile nicht mehr erkennbar sind. In heterogenen Gemischen sind sie unterscheidbar. Als Beispiel für ein homogenes Gasgemisch wird die Erdatmosphäre genannt, als Beispiel für ein festes homogenes Gemisch eines Metalllegierung. Flüssige homogene Mischungen heißen Lösungen. Heterogene Mischungen aus Feststoffen sind Gemenge, aus Feststoffen und Flüssigkeiten Suspensionen und solche aus nicht lösbaren Flüssigkeiten Emulsionen. Enthält Gas kleine Feststoffe, ha...hier weiterlesen

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In der Natur ist Eisen in mineralischen Erzen wie Hämatit und Magnetit gebunden, die beide Oxide sind. Möchte man Eisen aus ihnen gewinnen, müssen sie im industriellen Hochofen verhüttet werden. Man führt eine Reduktion mit Sauerstoff und Kohle durch, um das Eisen aus dem Erz herauszulösen und in Reinform zu erhalten. Der Film erläutert den Aufbau eines industriellen Hochofens und die einzelnen Schritte, mit denen Eisen gewonnen wird. Durch die Beschickungsklappen oben wird Eisenerz mit Koks und Kalkstein eingefüllt. Erreichen die Stoffe die Reaktionszone, reagieren sie miteinander. In den sehr hohen Temperaturen der Schmelzzone schmelzen Gestein un...hier weiterlesen

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Iod ist ein Halogen, das nicht in elementarer Form, sondern nur gebunden in der Natur vorkommt. Schon bei leichtem Erwärmen wird es zu lilafarbenem Dampf, sublimiert also von einem Feststoff zu einem Gas. Im festen Zustand glänzt es metallisch. Es bildet Moleküle aus zwei Atomen und hat sieben Elektronen in der Außenhülle. Iod reagiert mit Metallen und bildet Metalliodide. Die für Menschen giftigen Halogengase können je nach Dosis sogar lebensgefährlich sein. Gleichzeitig braucht der menschliche Körper aber Iod, damit die Schilddrüse Steuerungshormone herstellen kann. Wir nehmen es über die Nahrung zu uns, zum Beispiel durch Salz, Krustentiere und Fisch. Es gibt mehrere verschiedene Mögli...hier weiterlesen

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Sogenanntes hartes Wasser erkennt man an weißen Ablagerungen an Wasserhähnen. Mit der Wasserhärte wird die Konzentration von Magnesium- und Kalziumionen im Wasser gemessen. Wenn das Wasser durch den Boden und Gestein fließt, löst es Mineralien. Es enthält Kohlenstoffdioxid, das mit Kalzium zu Kalziumhydrogenkarbonat reagiert. Die Umkehrreaktion erfolgt, wenn das Wasser erhitzt wird, etwa in einem Wasserkocher, in dem dann Kalkrückstände bleiben. Der Boden, durch den das Wasser fließt, bestimmt seine Härte. Der Film demonstriert, wie die Wasserhärte gemessen wird, und erläutert die Tabelle: Als weich gilt der Bereich bis zu 7,3 Grad deutscher Härte, bis 14 Grad erstreckt sich der mittlere ...hier weiterlesen

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Die Erdatmosphäre enthält neben verschiedenen Gasen auch Spurengase, zu denen Kohlenstoffdioxid zählt. Kommt es mit Wasser in Verbindung, reagiert es zu Kohlensäure und wird über den Regen in Seen und Flüsse gebracht. Hier reagiert die Kohlensäure mit Kalzium aus dem Boden zu Kalziumhydrogenkarbonat, das die Wasserhärte steigert. Beim Erhitzen oder Verdunsten lösen sich aus dem Wasser Kohlenstoffdioxid und Kalk. Der Kalk sammelt sich in Ablagerungen, die wunderbare Formen annehmen können, etwa in Tropfsteinhöhlen. Den Kalk, der bis ins Meer gelangt, nutzen die Krustentiere, um ihre Krusten und Schalen aufzubauen. Wenn diese Tiere sterben, sinken sie auf den Meeresgrund. Hier verrutscht de...hier weiterlesen

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Die molekulare Grundlage aller Lebewesen sind Kohlenstoffverbindungen. Kohlenstoff zählt zur vierten Hauptgruppe der Elemente und hat zwei Elektronen in der K-Schale und vier in der Außenschale. Er kann sehr viele chemische Verbindungen eingehen, wie der Film an mehreren Beispielen aufzeigt. Aus Kohlenstoff und Sauerstoff wird Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, aus Kohlenstoff und Wasser Kohlensäure. Kohlenstoff bildet mit anderen Stoffen oder sich selbst Ringe und Ketten und kann viele verschieden starke Verbindungen eingehen. Fulleren, Diamant und Grafit sind mineralische Kohlenstoffverbindungen. Grafit ist ziemlich weich, da dir Verbindungen zwischen den Stoffen hier locker angeordnet sin...hier weiterlesen

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