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Wie Bakterien uns mit Naturstoffen krank machen

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Wie Bakterien uns mit Naturstoffen krank machen

Pathogene Bakterien können beim Menschen zu schweren und teilweise tödlichen Erkrankungen führen. Für Infektion und Ausprägung einer Krankheit ist eine Reihe von Virulenzfaktoren verantwortlich. Diese ermöglichen es den Bakterien, im menschlichen Wirt Fuß zu fassen, sich vor dessen Immunantwort zu schützen und Nährstoffe aus dem Wirtsorganismus zu ziehen. 1 Virulenzfaktoren sind beispielsweise Adhäsine, die bewirken, dass Bakterien am Wirtsgewebe anhaften, und Hämolysine, die rote Blutzellen perforieren und Nährstoffe freisetzen. Toxine schaden dem gesamten Organismus und schwächen das Immunsystem. Extrazelluläre Enzyme — darunter Proteasen,

von Thomas Böttcher

08.12.2015
Mit molekularem Iod katalysieren

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Mit molekularem Iod katalysieren

Iod ist nicht nur ein einfach zu handhabender Feststoff, sondern löst sich auch gut in vielen organischen Lösemitteln. Es wirkt schwach oxidierend und ist ein schwaches Elektrophil. Iodlactonisierungen und Iodcyclisierungen (Abbildung 1) gehören zu den bekanntesten Beispielen für organische Reaktionen mit Iod. Bei beiden Reaktionen enthält das Endprodukt Iod, das daher stöchiometrisch eingesetzt werden muss. Ähnlich verhält es sich bei vielen Reaktionen, die das Redoxverhalten molekularen Iods ausnutzen. Im Gegensatz dazu stehen Umsetzungen mit Iod in katalytischen Mengen. Eine der ersten iodkatalysierten Reaktionen ist bereits 100 Jahre alt.

von Martin Breugst

08.12.2015
Der Kraft‐durch‐Freude‐Chemiker Wilhelm Jander

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Der Kraft‐durch‐Freude‐Chemiker Wilhelm Jander

Während der NS-Zeit dominierte eine Gruppe regimetreuer Chemiker in Göttingen die akademische Welt “Großdeutschlands”. 1 — 3 Dazu gehörten neben Peter Thiessen und Rudolf Mentzel die Brüder Gerhart und Wilhelm Jander. Ihre Karrieren begannen in Göttingen in den 1920er Jahren. Wilhelm schrieb im Jahr 1939 den Vorläufer des Standardlehrbuchs, das Studenten auch heute noch als “Jander /Blasius — Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie” kennen. 4 Sein älterer Bruder Gerhart (1892 — 1961) führte das Buch nach Wilhelms Tod fort. Kriegsdekoriert und -traumatisiert Wilhelm Jander wurde am 2. Juli 1898 in Alt-Döbern in Brandenb

08.12.2015
Neu zusammengesetzt: Gruppe‐14‐Elemente als Halbleiter

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Neu zusammengesetzt: Gruppe‐14‐Elemente als Halbleiter

Die Grundkomponenten in der Halbleiterindustrie basieren fast ausschließlich auf isostrukturellen Elementen und Verbindungen, die in kubischer Diamantstruktur kristallisieren. Neben Silicium eignen sich Germanium und dessen binäre Legierungen mit Elementen der vierten Hauptgruppe. Die meisten halbleiterbasierten Bauteile sind heute aus Silicium, da es einfach und gut kontrollierbar kristallisiert und leicht zu dotieren ist. Forscher strengen sich vermehrt an, Germanium zu implementieren, da Germaniumchips schneller arbeiten als solche aus Silicium. Silicium und Germanium haben eine indirekte Bandlücke und emittieren somit kein Licht. Das schr

08.12.2015
Begehrter Neutronenfänger

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Begehrter Neutronenfänger

Unähnlicher können sich zwei Isotope des gleichen Elements nicht sein. Der Atomkern von Helium-3 hat neben seinen zwei Protonen nur ein Neutron und ist damit um ein Viertel leichter als sein zweineutroniger Bruder Helium-4 (Abbildung 1). Außerdem weisen Helium-3-Kerne den Spin 1/2 auf, sind daher Fermionen und haben ein magnetisches Moment; Helium-4-Kerne mit Spin 0 sind Bosonen. Zwar sind beide Isotope Edelgase und damit chemisch inert — kernphysikalisch aber ist Helium-3 sehr reaktiv: Seine Kerne fangen Neutronen ein. Dabei bilden sich unter Energieabgabe Tritium- und 1H-Kerne, die ein Geiger-Müller-Zählrohr nachweisen kann. Das prädestinie

08.12.2015
Chemie für den russischen Forst

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Chemie für den russischen Forst

Das größte zusammenhängende Waldgebiet der Erde befindet sich in Russland. Russland verfügt heute über 22 Prozent der mit Wald bewachsenen Fläche und über 21 Prozent des Holzvorrats weltweit. Es war und ist folgerichtig, für die Bewirtschaftung dieser Naturressource Fachleute auszubilden. Auf Erlass und in Gegenwart von Zar Alexander I. wurde bereits am 19. Mai 1803 das St. Petersburger Forstinstitut gegründet. Viele der Lehrkräfte waren in den Anfangsjahren Deutsche oder hatten einen engen Bezug zu Deutschland; Deutsch war über lange Zeit die wichtigste Fremdsprache im russischen Reich. Chemiker an der Forsttechnischen Akademie Die besondere

von Otto Wienhaus

08.12.2015
Passende Kleider für Proteine schneidern

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Passende Kleider für Proteine schneidern

Grundprinzip der supramolekularen Chemie ist die nichtkovalente Erkennung eines Moleküls, des Gastes, durch ein anderes, meist größeres Molekül, den Wirt. Dieser Erkennungsschritt löst Folgeprozesse wie Transport, Katalyse und Selbstorganisation aus; alle Phänomene spielen in biologischen Systemen eine Rolle. Proteine binden nicht nur Substrate und Cofaktoren in wohldefinierten, tiefen Taschen, sondern interagieren auch mit anderen Proteinen, den Partnerproteinen. Im Organismus steuern Protein-Protein-Interaktionen (PPIs) viele Schlüsselprozesse wie Zellproliferation, Wachstum, Differenzierung, Signaltransduktion und Apoptose. 1 Die Zahl der

von Thomas Schrader

05.11.2015
Hybridnanomaterialien für die Elektrokatalyse

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Hybridnanomaterialien für die Elektrokatalyse

Molekulare Metalloxide, die Polyoxometallate (Poms) sind mehrkernige Metall-Oxo-Anionen mit Durchmessern von etwa 1 bis 5 nm. 1 Sie basieren typischerweise auf frühen Übergangsmetallen, häufig auf Molybdän (V, VI), Wolfram (V, VI) und Vanadium (IV, V). Struktur und Größe dieser Anionen sind durch interne Template kontrollierbar, etwa durch Oxoanionen wie PO 4 3− , SO 4 2− etc. Die chemische Reaktivität der Poms variiert mit dem Metallzentrum. Substitution von Oxoliganden mit organischen Ankergruppen wie Polyalkoholen, Organophosphonaten oder Organosilanen funktionalisiert Poms (Abbildung 1). 2 Selbstheilender Korrosionsschutz Mit Gegenionen,

von Carsten Streb

05.11.2015
Urheberrecht und gute wissenschaftliche Praxis

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Urheberrecht und gute wissenschaftliche Praxis

Um Wissen zu schaffen, ist es unvermeidbar, aus bereits vorhandenen fremden Werken Inhalte zu nutzen. Dabei ist allerdings das Gesetz über das Urheberrecht und verwandte Schutzrechte, UrhG, zu beachten. Es sichert einen geregelten Umgang mit fremden Materialien. Der Grundsatz: Urheberrechtlich geschützte Werke dürfen nur mit Zustimmung des Rechteinhabers genutzt werden. Das Gesetz enthält aber Ausnahmen. Dazu gehören das Zitatrecht — § 51 UrhG — und das Hochschulprivileg — die öffentliche Zugänglichmachung für die Lehre und Forschung in § 52a UrhG. Das Zitatrecht Zitieren dürfen alle, die auf ein fremdes Werk zurückgreifen, ohne eine Vergütun

05.11.2015