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Name:
Mehdi Gashi,  2020-10

 

Hormone sind biochemische Botenstoffe, die der Kommunikation zwischen Zellen dienen und für die Steuerung zahlreicher Körperfunktionen verantwortlich sind. Hormone wirken über das Blut.

Bestimmte Hormone beeinflussen somit die Stoffwechselreaktionen, wiederum andere bestimmte Hormone sorgen dafür, dass das innere Milieu eines Lebewesens konstant bleibt. Des Weiteren stimulieren Hormone u.a. die Wachstumsvorgänge und die Reifung der Geschlechtsorgane.

 

Hormondrüsen

Endokrine Drüsen

Die meisten Hormone werden bei uns Menschen in den Hormondrüsen produziert. Die Hormondrüsen werden auch als endokrine Drüsen bezeichnet, da sie die gebildeten Hormone sofort in die Blutbahn und somit ins Körperinnere abgeben.

Beispiel für Hormondrüsen: Schilddrüse

Die Schilddrüse produziert die Hormone Thyroxin und Trijodthyronin. Diese beiden Hormone steuern die wichtigsten Abläufe in unserem Körper: Herz, Kreislauf, Verdauung, Körpertemperatur und Gehirntätigkeit. Sie regulieren vor allem die Geschwindigkeit des Stoffwechsels.


Exokrine Drüsen

Exokrine Drüsen geben ihre Produkte an die Körperoberfläche ab. Ein Beispiel für exokrine Drüsen sind die Schweißdrüsen.

 

Ein "langer Weg" für die Hormone

Problemfrage: Wie kommen die Hormone zu ihrem Ziel(-ort)? Woher wissen die Hormone, welchen Prozess sie am Ziel(-ort) auslösen sollen?

Am Anfang werden die Hormone von den endokrinen Drüsen in den Zellzwischenraum, der von einem feinen Kapillarsystem (feinsten Blutgefäßen) durchzogen ist, abgegeben. Über die Kapillaren gelangen die Hormone dann ins Blut.

 

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip

Über den Blutkreislauf erreichen die Hormone schlussendlich ihren Zielort. Damit die Hormone ihren Zielort, beziehungsweise ihre Zielzellen erkennen können, besitzen die Zielzellen spezifisch Rezeptoren. Das Hormon und der spezielle Rezeptor der Zielzelle passen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip zusammen. 

Sobald das Hormon an den speziellen Rezeptor der Zielzelle andockt, löst es in ihr die entsprechenden Stoffwechselvorgänge aus, für die es auf den Weg gebracht wurde. Da jede Zelle mehrere und vor allem verschiedene Rezeptoren für verschiedene Hormone trägt, kann über diesen Weg verschiedene Stoffwechselvorgänge ausgelöst werden.

Ein Hormon kann den zu ihm passenden Rezeptor auch auf den Zellen von unterschiedlichen Geweben finden.

 

Aufgabe der Hormone

Eine Kommunikation zwischen Zellen und Organen wird durch das Hormonsystem ermöglicht.

 

Endokrine Wirkung:

Die Hormone, welche als Boten- und Signalstoffe (primäre Messenger) über das Blut im Körper verteilt werden, werden in verschiedenen Organen des Körpers produziert.

 

Parakrine Wirkung:

Hormone können außerdem eine Nahwirkung durch Diffusion zu benachbarten Zellen entfalten.

 

Autokrine Wirkung:

Hormone können auch auf die hormonproduzierenden Zellen selbst wirken.

Die Hormone werden über die Blutbahn gleichmäßig im Körper verteilt. Somit können sie potenziell auf alle Zellen wirken. Wie eingangs erwähnt, erkennen die Hormone ihre Zielzellen doch spezielle/spezifische Rezeptoren, die sich auf der Zelle befinden.
Das Hormonsystem ist ein sehr langsam arbeitendes System, kann sich aber von Minuten über Stunden bis zu Monaten erstrecken.

 

Einteilung und Funktion der Hormone

Hormone werden nach folgenden drei Kritikern eingeteilt:

(1) nach ihrer chemischen Struktur,
(2) nach ihrem Bildungsort,
(3) nach ihrem Wirkungsmechanismus

Chemische Struktur der Hormone

Hormone lassen sich entsprechend der Ausgangsstoffe ihrer Synthese in 4 Gruppen einteilen:
1) Die fettlöslichen Steroidhormone werden aus Cholesterin synthetisiert. Zu den Steroidhormonen gehören die Corticosteroiden aus der Nebenniere und die Sexualhormone aus den Geschlechtsorganen.
2) Peptidhormone bestehen aus langen Aminosäureketten und sind wasserlöslich. Die Peptidhormone stellen eine der größten Hormongruppen dar und werden in verschiedenen Organen gebildet.
3) Zu den Aminosäurederivaten gehören die Schilddrüsenhormone und die Catecholamine aus der Nebenniere.
4) Die Arachidonsäurederivate sind Hormone, die überall im Körper vorkommen und gebildet werden.

Transport von Hormonen im Blut

So gut wie jedes Hormon ist während des Transports in der Blutbahn an spezielle Transportproteine gebunden. Das gilt für alle fettlöslichen und die meisten wasserlöslichen Hormone. Cortison ist beispielsweise an das Transportprotein Transcortin gebunden. Wie lange die Bindung zwischen Hormon und Transportprotein anhält, wird von einer klassischen Bindungskinetik bestimmt. Während dieser Bindung können die Hormone die Blutbahn nicht in die Umgebung verlassen und zirkulieren im Kreislauf.

Wirkungsweise der Hormone

Jede Zielzelle muss spezifische Hormonrezeptoren besitzen, um auf ein Hormonsignal reagieren zu können. Die spezifischen Hormonrezeptoren können in der Zellmembran oder im Zellinneren gefunden werden. Sie lösen über intrazelluläre Signalwege spezifische Zellantworten aus.

Hormonrezeptoren

Da eine Zelle für ein spezielles Hormon verschiedene Rezeptortypen tragen kann, löst das Hormon oft unterschiedliche Zellantworten aus. Manchmal sind dies sogar gegensätzliche Zellantworten.
Bsp.: Adrenalin
Über α-Rezeptoren löst Adrenalin eine Gefäßverengung aus.
Über ß-Rezeptoren löst Adrenalin eine Gefäßerweiterung aus.

Hormonrezeptoren in der Zellmembran

Wasserlösliche Hormone (Peptidhormone, Aminosäurederivate) können aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften nicht in die Zelle eindringen und benötigen deshalb extrazelluläre Rezeptoren in der Zellmembran.
Die Hormone binden von außen an diese Rezeptoren. Die Rezeptoren ändern aufgrund dessen ihre Struktur und aktivieren in der Zelle eine Signalkette. Die Signalkette wird dann durch die zellulären Signalmoleküle weitergeleitet.
Es gibt verschiedene intrazelluläre Signalwege. Der bekannteste ist der cAMP-Signalweg. Über ihn verläuft beispielsweise die vom ADH ausgehende Signalübertragung. ADH bindet an einen extrazellulären Rezeptor, nämlich den V2-Rezeptor, der aktiviert wird und das Signal über hemmende oder erregende Proteine (G-Proteine) zu einem membranständigen Enzym, nämlich die AC, weiterleitet. Dieses Enzym wandelt ATP in cAMP um, das dann als Second Messenger in der Zelle wirkt und über Proteinkinase A ein Zielprotein phosphoryliert.

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