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Hormone
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Author: Klaus Lorenzen
Hormone sind heterogene Substanzen, denen gemeinsam ist, daß sie in bestimmten Organen gebildet und in die Blutbahn abgegeben werden.
Es können die humoralen (hormonalen) und die neuronalen Steuerungssysteme unterschieden werden.
Die humoralen Steuerungssysteme sprechen langsamer an und lösen trotz Organspezifität generalisierte Effekte von längerer Dauer aus.
Die neuronalen Steuerungssysteme reagieren auf Umwelteinflüsse sind schneller, zeitlich begrenzte meist lokale (z.B. bestimmte Muskelgruppen) Funktionsbereiche.
Allgemeine Wirkungsweise von Hormonen
Hormone wirken am Zielort an ganz bestimmten Zellen den sogenannten Targetzellen, die spezifische Rezeptorstrukturen besitzen. Diese Rezeptoren besitzen die Fähigkeit bestimmte Substanzen (hier die Hormone) zu erkennen. Dabei ist das Hormon der Schlüssel und die Targetzelle das Schloß. Die Wirkung erfolgt also über das "Schlüssel-Schloß-Prinzip". Demzufolge gibt es natürlich auch hormonähnliche Substanzen, die das Schloß blockieren können sogenannte Rezeptorblocker.
Wirkungsweise der Hormone im Detail
1. Hormone können auf das Genom ihrer Targetzellen einwirken und die Strukturgene zur Freigabe von Informationen veranlassen.
2. Hormone können Enzymsysteme beeinflussen.
Ein Bsp. ist das Adrenalin, ein Hormon des Nebennierenmarks (NNM). Adrenalin beschleunigt den Glykogenabbau (Glykogen = deponierte Glucose) der Leberzellen und stimuliert somit die Abgabe von Glucose in die Blutbahn.
3. Hormone können auf die Zellmembran einwirken.
Ein Bsp. ist das Insulin, welches in der Membran Transportsystem für die Aufnahme von Gucose aktiviert. (Insulin wird bei Diabetes (Zuckerkrankheit) verabreicht).
I. Einteilung der Hormone
Hormone können z.B. nach ihrem molekularen Aufbau eingeteilt werden. Es gibt folgende Unterscheidungen:
1. Aminosäurenketten, sogenannte Peptid - oder Proteohormone (Proteine)
[ aus Lexirom: Proteine [griech.] (Eiweiße, Eiweißstoffe), als Polykondensationsprodukte von Aminosäuren aufzufassende, hochmolekulare Verbindungen (Polypeptide) mit einer Molekülmasse über 10000 (z.)T. bis über 100000) mit charakterist. Peptidbindung (Peptide), lebenswichtige Bestandteile der Zellen aller Organismen, u.)a. als Gerüst- und Stützsubstanzen, als Enzyme und zahlr. Hormone]
Polypeptide sind große Moleküle, sind nicht fettlöslich und setzen an der Außenseite der Membran an.
Die wichtigsten Preptidhormone sind die Aktivierungshormone (z.B. Schilddrüsen-, Nebennierenmark- (NNM), Hypothalamus- und Hypophysenhormone). Diese Aktivierungshormone setzen am Rezeptor der Membranaußenseite an, da sie nicht fettlöslich sind und somit nicht die Membran durchdringen können. Ihre Bindung an die Targetzellen bewirkt die Aktivierung des second messengers Camp = Adenosinmonophosphat durch die Freisetzung von Adenylzyklase. In Kürze bedeutet dies, daß das Hormon an der Targetzellen-Membran ansetzt Þ Freisetzung von Adenylzyklase Þ vermehrte Freisetzung von CAmp.
[ aus Lexirom: Adenosinphosphate (Adenosinphosphorsäuren, Adenosinphosphorsäureester), Gruppe von Phos- phorsäureestern des Adenosins, die im Kohlenhydratstoffwechsel eine zentrale Rolle spielen. Nach der Anzahl der Phosphorsäurereste unterscheidet man Adenosin(mono-, di- und tri-)phosphat. Adenosintriphosphat (ATP) und Adenosindiphosphat (ADP) wirken bei Stoffwechselreaktionen als Überträger von Energie und Phosphat (z.)B. bei der Glykolyse)]
2. Steroidmoleküle
Dabei handelt es sich um Hormone aus der Nebennierenrinde (NNR) und aus den männlichen und weiblichen Sexualorganen. Diese sind klein, fettlöslich und können die Membran durchdringen und wirken somit aus dem Zellinneren heraus.
Die Grenze zwischen den Wirkmechanismen von Neurotransmittern und Hormonen scheint zu verschwimmen, da beide über Rezeptoren wirken indem sie über spezifische chemische Eigenschaften auf diese einwirken. z.B. Noradrenalin kann als Hormon und Neurotransmitter wirken.
II. Die einzelnen Hormone
1. Die Hormone des Nebennierenmarks (NNM)
Das NNM hat einen neuronalen Ursprung (Ektoderm = [griech.] Keimblatt) und wird über den Sympathikus versorgt.
Zu jeder Markzelle zieht eine sympathische Nervenfaser, so daß eine rasche neurohumorale Informationsverarbeitung erfolgt.
Im NNM werden die Katecholamine Adrenalin (A) zu 80% und Noradrenalin (NA) zu 20% gebildet. Aus der Aminosäure (AS) Tyrosin wird über Zwischenstufen Dopa, Dopamin und dann NA gebildet, aus welchen dann A gebildet wird. Nachweisen lassen sich NA und A im Urin über das Abbauprodukt Vanillinmandelsäure. Ein Nachweis aus dem Blut gelingt schlecht, da die beiden Hormone schnell wieder aus der Blutbahn verschwinden nachdem sie
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