Wie sieht Corona-Virus aus? - Gemeinde Taufkirchen
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1. Wie sieht
Corona-Virus aus?
von Dr. Renate Puchta
"Spaß mit Naturwissenschaften" aus der Projektreihe
"stark und gemeinsam" der Gemeinde Taufkirchen
Videos und Informationen zum Herunterladen unter:
https://www.jugendkulturzentrum-taufkirchen.de
Wie sieht das Corona-Virus aus? • Corona-Viren sind eine Gruppe von Krankheitserregern, die grippeähnliche Symptome machen, die bis zu schweren Lungenentzündungen und dem Tod führen können. • Es gibt viele verschiedene Corona-Viren, die unterschiedliche Tiere befallen. Das Virus, dass die aktuelle Pandemie ausgelöst hat, heißt Covid 19 und hat wahrscheinlich ursprünglich Fledermäuse befallen. • Corona-Viren sind winzig klein (Durchmesser ca. 120 nm); so klein, dass man sie nur mit den besten Mikroskopen der Welt - den Elektronenmikroskopen - sehen kann. • In einen Stecknadelkopf würden bequem mehrere Milliarden Corona-Viren passen. Das Virus ist auch mehr als 10.000 mal kleiner als die menschlichen Zellen, die es befällt. • Elektronenmikroskope machen keine farbigen oder räumlichen Aufnahmen; deshalb sind ihre Bilder grau und flach (Bild rechts). Künstlerische Darstellungen des Virus (Bild rechts) sind deshalb anschaulicher, aber Farbe und andere Details entspringen der Phantasie des Künstlers. • Das Corona-Virus ist rund und hat Stacheln (Spikes genannt), die am Ende dicker sind (alle Bilder). In seinem Inneren befindet sich sein Bauplan (Erbinformation). Dieser besteht aus einem langen RNA-Strang (RNA: Ribonnukelinsäure) auf dem die Anleitung zum Bau des Virus gespeichert ist (Bild unten rechts). • Da die Spikes auf den Bildern wie eine Krone (lat. corona) wirken (Bild rechts), wurden sie Corona-Viren genannt.
Elektronenmikroskopische Künstlerische
Aufnahme von Corona-Viren Darstellungen
Spikes
100 nm
Ist das Corona-Virus ein Lebewesen?
Das Corona-Virus ist ein Krankheitserreger, aber ist es auch ein Lebewesen?
Diese Frage ist gar nicht so leicht zu beantworten.
Dazu muss man sich die Kennzeichen von Leben anschauen:
1. Vermehrung
Das Corona-Virus kann sich - leider! - sehr schnell vermehren, allerdings kann es das nicht alleine.
Es braucht einen Wirt dazu: die menschliche Zelle. Das Virus kapert die Produktionseinrichtungen
der Zelle und zwingt sie nur noch Viren herzustellen.
2. Stoffwechsel
Das Corona-Virus hat keinen Stoffwechsel. Es nimmt keine Stoffe auf, wandelt sie um oder gibt
sie wieder ab, wie wir es beim Atmen, Essen oder Trinken tun.
3. Wachstum
Da es keinen Stoffwechsel hat, kann das Corona-Virus auch nicht wachsen.
4. Bewegung
Das Corona-Virus kann sich nicht selbstständig bewegen. Es ist darauf angewiesen z. B. von
kleinen Tröpfchen mitgerissen zu werden.
Nein, das Corona-Virus ist kein echtes Lebewesen!
Schemazeichnung eines Corona-Virus
Hülle des Virus
Spikes
mit verdicktem Ende
Erbinformation des Virus
(RNA)
120 nm
2. Was ist eine
Pandemie?
von Dr. Renate Puchta
"Spaß mit Naturwissenschaften" aus der Projektreihe
"stark und gemeinsam" der Gemeinde Taufkirchen
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https://www.jugendkulturzentrum-taufkirchen.de
Was ist eine Pandemie?
• Wenn sich in kurzer Zeit viele Menschen in einem großen Gebiet mit einer ansteckenden Krankheit infizieren,
spricht man von einer Epidemie.
• Findet diese Epidemie weltweit statt, spricht man von einer Pandemie.
• Die schlimmste Pandemie war die Pest. Im Mittelalter (1346 - 1353) starben ca. 125 Millionen Menschen,
was einen Drittel der Bevölkerung Europas entsprach.
• 1894 - 1912 starben etwa 12 Millionen Menschen an der Beulenpest.
• Die schlimmste Pandemie des letzten Jahrhunderts war die spanische Grippe, die 1918 - 1920 wütete.
Sie tötete etwa 50 Millionen Menschen.
Sie zeigt uns, was eine Pandemie anrichten kann, wenn es keine drastischen Maßnahmen zur Eindämmung
der Ansteckungen gibt.
• Die größte Grippepandemie, die Asiatische Grippe (1957/58), forderte weltweit 1 - 2 Millionen Tote. Das
sind deutlich weniger Tote als Corona bis jetzt verursacht hat.
• Am Corona-Virus starben bisher* weltweit mehr als 2,5 Millionen Menschen.
Alleine in Deutschland starben innerhalb eines Jahres fast 72.000 Menschen, das sind doppelte so viele
Tote als in den letzten 40 Jahren an AIDS verstorben sind (36.000 Tote)!
* Stand 8.3.2021
Verlauf der Corona-Pandemie
120 Mill Zahl der Corona Fälle weltweit 113.799.011
110 Mill
100.713.399
100 Mill
90 Mill
80.698.019
80 Mill
70 Mill
61.504.075
60 Mill
50 Mill
43.835.236
40 Mill
32.957.570
30 Mill
24.262.142
20 Mill 16.336.251
9.853.481
10 Mill 5.616.963
2.978.089
82.811 591.735
Feb 20 Mar 20 Apr 20 Mai 20 Jun 20 Jul 20 Aug 20 Sep 20 Okt 20 Nov 20 Dez 20 Jan 21 Feb 21
Ausbruch der Corona-Pandemie
Datum Ereignis Zahl der Fälle
17.11.19 Ausbruch in Wuhan in China 10?
31.12.19 Meldung an WHO 266
13.1.20 Ausbruch außerhalb Chinas (13.1. Thailand, 15.1. Japan)
23.1.20 Ausbruch in Nordamerika (USA und Kanda)
24.1.20 Ausbruch in Australien
30.1.20 WHO verkündet Notlage 8.237
1.2.20 Ausbruch in Europa (Frankreich und Spanien) 12.039
Ausbruch in Indonesien und Russland
14.2.20 Ausbruch in Afrika (Ägypten) 66.888
Ausbruch in England, Baltischen Staaten und Arabien
15.2.20 erster Chorona Toter in Europa (chin. Tourist in Frankreich) 69.033
22.2.20 Ausbruch in Iran, Israel, Libanon, Italien, Balkan und Argentinien 78.600
26.2.20 Ausbruch in Südamerika (Brasilien) 81.451
28.2.20 Ausbruch in Deutschland (Ansteckung bei chin. Kollegin) 84.220
Ausbruch in Österreich, Schweiz, Griechenland und Holland
10.3.20 Ausbruch in Mexico, Chile, Polen, Kolumbien und Bolivien 118.960
11.3.20 WHO verkündet Pandemie 126.466Ausbreitung der Corona-Pandemie
27.12.2019 27.1.2020
27.2.2020 heute3. Wie vermehrt
sich das Virus?
von Dr. Renate Puchta
"Spaß mit Naturwissenschaften" aus der Projektreihe
"stark und gemeinsam" der Gemeinde Taufkirchen
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https://www.jugendkulturzentrum-taufkirchen.deWie kommt das Corona-Virus in die Zelle? • Um sich zu vermehren, braucht das Corona-Virus Wirtszellen. Das sind leider unsere Körperzellen. Um zu den Zellen zu gelangen, muss das Virus in unseren Körper eindringen. Das geschieht über Mund und Nase beim Einatmen. Obwohl sich das Virus nicht selbstständig bewegen kann, erreicht es durch die Bewegung der Atemluft sein Ziel: die Körperzellen im Mund, Rachenraum und Lunge. • Unsere Zellen verfügen über eine stabile Hülle, die Zellmembran, die verhindert, dass Krankheitserreger in die Zelle eindringen können. Da sie aber Nahrung von außen brauchen, gibt es auch Eingänge. • Diese Eingänge sind durch spezielle Schlösser (Rezeptoren) gesichert. Die benötigten Stoffe haben eine Stelle, die - wie ein Schlüssel - genau in den Rezeptor passt, damit nur sie in die Zelle gelangen können. • Das Corona-Virus hat am Ende seiner Spikes genau denselben Schlüssel. Es dockt damit am Rezeptor ACE 2 an und veranlasst dadurch die Zelle, ihm Einlass zu gewähren (1 und 2 in den Bildern). • Daraufhin wölbt sich die Zellmembran ein, umschließt das Virus und schnürt sich nach innen ab (3 und 4 im Bild unten). Dabei brechen die Spikes ab. • So gelangt das Virus in einem Zellmembranbläßchen in das Innere der Zelle (5 in den Bildern). • Die Membranbläßchen platzen schließlich und setzen das Virus in der Zelle frei (6 in den Bildern).
Wie kommt das Corona-Virus in die Zelle?
Elektronenmikroskopische Aufnahmen
Zellmembran
1 2 5 6
Virus Virus Membran- Freisetzung
nähert dockt bläßchen des Virus
sich an mit Virus in der ZelleWie kommt das Corona-Virus in die Zelle?
Corona-Virus Spikes fallen ab
Corona-Virus
ACE2- ACE2-
Rezeptor Rezeptor
1 2 3
Virus Virus Zellmembran
nähert dockt wölbt
sich an sich einWie kommt das Corona-Virus in die Zelle?
Corona-
Virus
Zellmembran
4 5 6
Zellmembran Membran- Freisetzung
umschließt bläßchen des Virus
das Virus mit Virus in der ZelleWie vermehrt sich das Corona-Virus? • Im Inneren des Corona-Virus befindet sich der Bauplan für das Virus: die RNA (siehe Einsatz im Bild rechts). Der Bauplan ist in der universellen Sprache des Lebens, dem genetischen Code, geschrieben. • Die RNA legt die Reihenfolge der Aminosäuren fest, aus denen die Bestandteile des Virus (Proteine) aufgebaut sind. Wenn das Corona-Virus in die Zelle eingedrungen ist, setzt es seine RNA frei. Die Virus- RNA lagert sich an die Ribosomen (die Protein-Produktionsstätten der Körperzellen) an und startet den Zusammenbau von Virus-Proteinen (Bild rechts). • Immer drei Nukleinbasen (ein Codon; Bild rechts und Bild unten links) werden exponiert und die passende t-RNA (transfer-RNA) der Zelle bindet sich daran. Dabei können sich nur die Nukleinbasen Guanin und Cytosin oder Adenin und Uracil verbinden, sonst passen sie nicht zusammen. Dann wird die RNA um ein Codon weitergeschoben. • An jeder t-RNA hängt die dazu gehörende Aminosäure (Bild unten links). Dieses Aminosäuren werden vom Ribosom zu einer langen Kette verbunden, die sich zum fertigen Protein zusammenfaltet (Bild unten rechts). • Aus den verschieden Proteinen setzt sich dann das Corona-Virus von selbst zusammen (Bild unten rechts) • Wenn genug Corona-Viren produziert wurden, platzt die Zelle und setzt die Viren frei, die dann die Nachbarzellen befallen (Bild unten rechts).
Wie vermehrt sich das Corona-Virus?
Inneres der Zelle
Ribosom
der Zelle
RNA
Virus-RNA
Codon Nukleinba
senWie vermehrt sich das Corona-Virus?
Ribosom Codon
Virus-RNA
t-RNA
Kette von Amino-
Aminosäure säureWie vermehrt sich das Corona-Virus?
Kette von Aminosäure
Protein
fertiger
Freisetzung der Corona-Viren Corona-Virus4. Warum
erkranken wir?
von Dr. Renate Puchta
"Spaß mit Naturwissenschaften" aus der Projektreihe
"stark und gemeinsam" der Gemeinde Taufkirchen
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https://www.jugendkulturzentrum-taufkirchen.deWie steckt man sich mit
dem Corona-Virus an?
• Corona-Viren können sich zwar nicht selbst bewegen,
sind aber leicht genug um mit Flüssigkeitströpfchen
mitzureisen (Bild rechts).
• Beim Niesen und Husten, aber auch beim Schreien oder
Singen werden große Mengen kleiner Flüssigtröpfchen
mit hoher Geschwindkeit nach draußen geschleudert
(Bild links), die auch Viren enthalten (Bild rechts).
So können die Viren mehrere Meter zurücklegen
(Tröpfcheninfektion).
• Selbst beim Sprechen oder Atmen werden Tröpfchen
mit Viren freigesetzt, die sich allerdings nur ca. 1,5 m
verbreiten. Diese Viren werden dann von anderen
Menschen eingeatmet, die sich dadurch mit Corona Flüssigkeitströpfchen mit Corona-Viren
infizieren.
Deshalb ist es wichtig mindestens 1,5 m Abstand zu halten!
Auch durch das Tragen von FFP2-Masken kann man sich schützen!Wie wehrt sich unser Körper gegen
das Corona-Virus?
• Sobald der Körper den Virusangriff bemerkt hat, wehrt er sich mit Fieber und erhöhter Schleimproduktion. Die
Fresszellen der Immunabwehr (weiße Blutkörperchen) werden vor Ort geschickt, um die Viren, die befallenen
Zellen und ihre Nachbarzellen aufzufressen. So kommt es zu immer größeren Flüssigkeitsansammlungen.
• Um diese Flüssigkeit los zu werden, löst der Körper Niesen und Husten aus. Dadurch werden kleine
Flüssigkeitströpfchen (Aerosole), die auch Viren enthalten, mit hoher Geschwindigkeit aus dem Körper
befördert (Bild unten).
• Der Körper produziert spezifische
"Handschellen" (Antikörper), die sich der
Oberfläche der Viren anpassen können. Mit
diesen passgenauen Antikörpern können
die Viren an Fresszellen gebunden werden,
die sie dann unschädlich machen.
Antikörper
• Leider dauert die Anpassung und Produktion
dieser Antikörper 1 - 2 Wochen. In dieser Corona-Virus
Zeit kann sich das Virus aber schon so stark Tröpchen mit Viren
vermehrt haben, dass es nicht mehr besiegt
werden kann.
Antikörper "fesseln" Corona-VirusWarum macht uns
das Corona-Virus krank?
• Die vom Corona-Virus befallenen Körperzellen im Nasen- und Rachenraum platzen sobald sie viele Viren produziert
haben. Da sich das Virus sehr schnell vermehrt, werden immer mehr Körperzellen getötet. Die platzenden Zellen senden
einen chemischen Alarmruf an den Körper, der oft erst dadurch den Virusangriff bemerkt.
• Der Körper wehrt sich und versucht durch erhöhte Schleimproduktion die Viren von den Zellen zu waschen (=> laufende
Nase und Schleim in den Bronchien). Außerdem erhöht der Körper die Temperatur (=> Fieber), da viele Viren höhere
Temperaturen schlecht vertragen. Außerdem werden die Zellen der Imunabwehr vor Ort geschickt, um die Viren zu
bekämpfen.
• Leichter Krankheitsverlauf:
Wenn unser Imunsystem den Kampf gegen die Viren bereits im Nasen- und Rachenraum gewinnen kann, hat man nur die
Symptome einer Erkältung.
• Schwerer bis tödlicher Krankheitsverlauf:
Die Viren wandern aber weiter in Richtung Lunge, wo sie sehr viel mehr Schaden anrichten können. Die Lungenbläßchen
füllen sich mit Flüssigkeit (Schleim, geplatze Zellen und Viren) und können nicht mehr für die Atmung genutzt werden.
Wenn weite Teile der Lunge von Corona-Viren befallen sind, setzt die Atmung aus und der betroffene Mensch stirbt.
Da das Immunsystem durch den Kampf gegen das Corona-Virus stark geschwächt ist, kommt es oft noch zu zusätzlich
Infektionen mit anderen Krankheitserregern mit denen das Imunsystem sonst leicht fertig würde.
Das Virus wandert weiter und kann in den Blutgefäßen zu Trombosen führen, die einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zur
Folge haben.
• Das Virus befällt auch andere wichtige Organe, was zu schweren Langzeitfolgen der Corona-Infektion führen kann.Wie steckt man sich mit
dem Corona-Virus an?
Haatschiii!!
AerosoleWen tötet der Corona-Virus? • Obwohl die meisten Corona Infizierten einen leichten Verlauf der Krankheit zeigen, führt die Corona- Infektion in Deutschland bei 3% der Infizierten zum Tod. • Bisher sind in Deutschland über 70.000, in Europa über 500.000 und weltweit über 2.500.000 Menschen an Corona gestorben*. • Eine Corona-Infektion ist aber nicht für alle Menschen gleich gefährlich. Menschen mit schweren Vorerkrankungen sind davon stärker betroffen, da ihr Immunsystem schwächer ist und das Virus nicht so gut bekämpfen kann. • Aus dem selben Grund zeigen auch ältere Menschen öfter einen schweren oder sogar tödlichen der Corona-Infektion. • 70% der Coronatoten in Deutschland sind über 80 Jahre alt, aber nur 0,5% unter 20 Jahre* (Bild ganz rechts). • Das wird noch viel dramatischer, wenn man bedenkt, das die über 80-jährigen nur 6,8% der deutschen Bevölkerung stellen (Bild rechts). • Das bedeutet aber keine Entwarnung für jüngere Menschen! Immerhin sind bisher 11 Kinder und Jugendliche und 158 Erwachsene unter 40 Jahren an Corona gestorben*. Und die neuen Virusvarianten sind offensichtlich auch für jüngere Menschen sehr gefährlich! * Stand 8.3.2021
Wen tötet der Corona-Virus?
20 - 40 Jahre
< 20 Jahre 40 - 60 Jahre
> 80
< 20 Jahre
Jahre
60 - 80 Jahre
60 - 80 Jahre 20 - 40 Jahre
> 80 Jahre
40 - 60 Jahre
Altersverteilung Altersverteilung
in der deutschen Bevölkerung der Coronatoten5. Was macht
eine Impfung?
von Dr. Renate Puchta
"Spaß mit Naturwissenschaften" aus der Projektreihe
"stark und gemeinsam" der Gemeinde Taufkirchen
Videos und Informationen zum Herunterladen unter:
https://www.jugendkulturzentrum-taufkirchen.deWie funktioniert eine Impfung?
• Leider dauert die Produktion von Antikörper gegen das Corona-Virus 1 - 2 Wochen. In dieser Zeit kann
sich das Virus aber schon so stark vermehrt haben, dass es nicht mehr besiegt werden kann.
• Sehr viel schneller geht es, wenn der Körper von einer früheren Infektion schon passende Antikörper hat
(Immunität). Dann kann er das Virus schon in der Frühphase, bevor es sich stark vermehren konnte,
angreifen und besiegen.
• Das erreicht man mit einer Impfung. Man gaukelt dem Körper mit unschädlichen Teilen des Virus eine
Infektion vor und löst so die Produktion der Antikörper aus.
• Das Problem dabei ist, dass die Impfung natürlich ungefährlich sein muss, der Körper aber trotzdem von
einer schweren Infektion ausgehen soll, damit er ausreichend Antikörper produziert.
• Bei einer späteren, tatsächlichen Infektion kann der Körper auf diese Antikörper zurückgreifen und die Viren
schnell unschädlich machen, bevor sie eine Krankheit auslösen können.
• Leichte Impfreaktionen, wie Überempfindlichkeit der Imfstelle oder vorübergehende Mattigkeit, können
auftreten und zeigen, dass sich der Körper wirklich mit dem Impstoff auseindersetzt.
• Auch schwerere Impfreaktionen wie Kopfweh oder Fieber klingen nach 1 - 3 Tagen wieder ab.
Alle Impfreaktionen sind wesentlich weniger schlimm
als eine tatsächliche Corona-Infektion!Welche Impfungen gibt es? • Lebendimpfung: Als Impfstoff werden abgeschwächte Viren verwendet, die die Krankheit nicht mehr auslösen können, aber den Körper zur Produktion von Antikörper veranlassen. Es gibt keinen Lebendimpfstoff gegen Corona, aber die Impfstoffe gegen z. B. Mumps, Masern oder Röteln sind Lebendimpfstoffe. • Totimpfung: Als Impfstoff werden tote Viren oder Teile der Viren verwendet, gegen die der Körper dann Antikörper produziert. Totimpfstoffe werden z. B. gegen Kinderlähmung, Hepatitis B oder Tetanus verwendet. Die Corona-Impfstoffe von Sinovac und Sinopharm aus China sind Totimpfstoffe. • Vektorimpfung: Der Teil der Erbinformation des Corona-Virus der für die Produktion von Spikes sorgt, wird über einen ungefährlichen Virus (Vektor) in den Körper eingeschleust. Das führt zur Produktion von Virusspikes gegen die der Körper dann Antikörper produziert. Vektorimpfstoffe werden z. B. gegen Ebola eingesetzt. Die Corona-Impfstoffe von Astra Seneca oder Sputnic V sind Vektorimpfstoffe. • mRNA-Impfung: Die mRNA des Virus wird im Labor nachgebaut und in den Körper eingeschleust. Die mRNA veranlasst die Zellen zur Produktion von Virusspikes gegen die der Körper dann Antikörper produziert. Die mRNA Impfung ist ein ganz neues Verfahren. Die Corona-Impfstoffe von BioNTec oder Moderna sind mRNA-Impfstoffe.
Lebendimpfung Totimpfung abgeschwächter Virus Virusteile
Vektorimpfung mRNA-Impfung
RNA-Stück des
Corona-Virus
Vektorvirus mRNA-Stück des Corona-VirusSie können auch lesen
