Hormone und ihre Wirkungsweise
Hormone sind lebenswichtige chemische Stoffe, auch Botenstoffe genannt, die Prozesse wie Verdauung, Körpertemperatur und Schlaf kontrollieren. Sie werden in Hormondrüsen produziert und zu verschiedenen Teilen des Körpers transportiert. Erfahre mehr über die Wirkung von Hormonen anhand von Melatonin und Adrenalin. Neugierig? Weiteres dazu und vieles mehr erwartet dich im folgenden Text.
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Grundlagen zum Thema Hormone und ihre Wirkungsweise
Wirkung von Hormonen – Biologie
Hast du dich schon einmal gefragt, warum du Hunger hast? Das Hungergefühl wird von Hormonen gesteuert. Und wie sieht es mit Stimmungsschwankungen aus? Auch diese werden durch Hormonschwankungen verursacht. Doch was sind Hormone? In diesem Text lernst du die Wirkung von Hormonen im Körper kennen.
Was sind Hormone und welche Prozesse steuern sie?
Einfach erklärt sind Hormone lebenswichtige chemische Wirkstoffe. Durch ihre spezifische Struktur sind sie Träger von Informationen. Weil Hormone Informationen im Körper transportieren, werden sie auch als Botenstoffe bezeichnet. Zu den wichtigsten Prozessen, die Hormone steuern, gehören die Verdauung, die Körpertemperatur, die Gehirntätigkeit, der Schlaf-Nacht-Rhythmus und der Blutkreislauf.
Wo werden Hormone gebildet?
Die Hormonproduktion findet in speziellen Strukturen – den sogenannten Hormondrüsen – statt. Drüsen, die Hormone direkt in die Blutbahn abgeben, werden als endokrine Drüsen bezeichnet. Die Hormondrüsen liegen in verschiedenen Körperregionen, wie zum Beispiel dem Gehirn (Hypophyse) und den Geschlechtsorganen (Hoden, Eierstöcke), vor. Von dort aus werden die Hormone in die Blutbahn abgegeben und an die Organe im Körper verteilt. In der Tabelle erfährst du etwas über die Hormone und ihre Wirkung im Körper.
Hormondrüsen | Beispiele Hormone und Wirkung |
---|---|
Bauchspeicheldrüse | Insulin und Glukagon zur Regulation des Blutzuckers |
Keimdrüse (Hoden oder Eierstöcke) | Geschlechtshormone (Östrogen, Progesteron, Testosteron) für die Ausbildung von Körpermerkmalen und Fortpflanzung |
Schilddrüse | Trijodthyronin und Thyroxin zur Stimulation von Stoffwechselvorgängen |
Nebenschilddrüse | Parathormon zur Regulation des Calciumhaushalts |
Nebennieren | Adrenalin bei Stress |
Hirnanhangsdrüse | Gelbkörperhormon für die Reifung der Keimzellen |
Wie sieht eine Hormondrüse aus? Das siehst du hier in dem Bild. Du kannst erkennen, dass die Drüsenzellen einen Zellkern haben. Außerdem sind sie über Blutkapillaren verbunden, die die Drüsenzelle mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen. Und wie werden die Hormone nun im Körper verteilt? Die Drüsenzelle ist mit der Blutbahn unseres Körpers verbunden.
Wirkungsweise von Hormonen
Du hast gelernt, dass die Hormone über das Blut in unserem Körper verteilt werden. Trotzdem kann ein bestimmtes Hormon nicht überall wirken. Die Hormone haben eine einzigartige und spezifische chemische Struktur. Nur an Zellen, die passende Stellen für das Hormon haben, kann sich das Hormon anlagern. Eine solche passende Stelle wird als Rezeptor, genauer gesagt als Hormonrezeptor, bezeichnet.
Die Wirkung von Hormonen ist einfach erklärt: Das Hormon kann nur an solche Zellen andocken, die einen passenden Rezeptor besitzen. Das Hormon lagert sich am Rezeptor der Zielzelle an und überträgt die Information des Hormons an diese. Dadurch wird eine Reaktion in der Zelle ausgelöst. Dieses Prinzip wird auch Schlüssel-Schloss-Prinzip genannt. Nur mit dem richtigen Schlüssel ist es möglich, das Schloss zu öffnen. Wenn du das Schlüssel-Schloss-Prinzip wiederholen möchtest, kannst du dir das Video über enzymatische Reaktionen ansehen. Aufgrund dieses Prinzips werden Hormone auch als wirkungsspezifisch bezeichnet. Die Wirkungsspezifität von Hormonen bedeutet, dass ein Hormon eine spezifische Reaktion in ganz bestimmten Zelltypen auslösen kann. Schon geringste Mengen von Hormonen genügen, um eine bestimmte Wirkung auszulösen, weshalb man bei Hormonen auch von einem sehr hohen Wirkungsgrad spricht.
Die Wirkungsweise von Hormonen kannst du dir noch einmal in der schematischen Abbildung ansehen.
Welche Reaktion ausgelöst wird, hängt von dem Hormon und der Zielzelle mit der spezifischen Bindungsstelle ab. Das Schlafhormon Melatonin löst zum Beispiel mehrere Reaktionen in unterschiedlichen Zielzellen aus. Wenn Melatonin an die freien Rezeptoren andockt, wird beispielsweise der Energieverbrauch des Körpers heruntergefahren, die Körpertemperatur und der Blutdruck gesenkt und das Immunsystem anregt.
Anders sieht es bei dem Hormon Adrenalin aus. Das Stresshormon wirkt leistungssteigernd und spielt unter anderem eine zentrale Rolle bei dem sogenannten Fight-or-Flight-Syndrom.
Wenn du mehr zur Funktion und molekularen Wirkungsweise von Hormonen erfahren möchtest, schaue dir auch die Videos zelluläre Hormonwirkung und Hormone – Bedeutung und Funktion an.
Dieses Video
In diesem Video lernst du die Wirkung von Hormonen kennen und erfährst, dass Hormone chemische Botenstoffe mit einer jeweils spezifischen Struktur sind. Du weißt nun, wie Hormone auf den Körper wirken und in welchen Zellen Hormone gebildet werden. Hormone werden in Hormondrüsen produziert und aus den Drüsenzellen ins Blut abgegeben. Über die Blutbahn werden sie im gesamten Organismus verteilt. Hormone sind lebenswichtige Wirkstoffe, denn sie steuern und koordinieren wichtige Prozesse in unserem Körper. Hormone sind wirkungsspezifisch und wirken nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip.
Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zu dem Thema Wie wirken Hormone?, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!
Hormone und ihre Wirkungsweise Übung
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Definiere, was ein Hormon ist.
TippsDie elektrische Signalleitung im Körper funktioniert über spezialisierte Nervenzellen: die Neuronen.
Nur Lebewesen verfügen über Hormone.
LösungGanz allgemein sind Hormone biochemische Wirkstoffe, die der Kommunikation zwischen Zellen dienen und bereits in sehr geringen Mengen wirken. Hormone steuern zahlreiche Stoffwechselfunktionen. So stimulieren Hormone beispielsweise auch das Wachstum der Geschlechtsorgane und vieles mehr. Sie dienen dabei immer als sogenannte Botenstoffe.
-
Stelle dar, was durch Adrenalin in den einzelnen Organen bewirkt wird.
TippsDie Leber kann Glukose als Reserve einlagern.
Jede Bronchie führt zu einem Lungenflügel.
LösungAdrenalin ist auch bekannt als das Kurzzeitstresshormon. Es wirkt an vielen Stellen des Körpers.
Dabei stimuliert der Sympathicus die Nebennieren, sodass die dort lokalisierten endokrinen Drüsen das Hormon Adrenalin ausschütten:- Unter anderem erhöht Adrenalin die Herzschlagfrequenz,
- erweitert die Bronchien und
- fördert den Abbau von Glycogen in der Leber, sodass den Zellen mehr Glukose zur Energiegewinnung zur Verfügung steht und noch einiges mehr.
Evolutionär diente Adrenalin zur Reaktion in Situationen der Gefahr. Es hat also eine Wirkung, die die körperliche Leistungsfähigkeit steigert und einen auf den Kampf oder die Flucht fokussiert.
In anderen Situationen kommen weitere Hormone zum Einsatz zum Beispiel:- Testosteron und Östrogen regulieren maßgeblich die Entwicklung der Geschlechtsorgane und das Lustempfinden.
- Melatonin kann den Blutdruck senken und das Einschlafen fördern.
-
Erläutere die Fachbegriffe zum Thema Hormone.
TippsDas Schlüssel-Schloss-Prinzip ist eine wesentliche Grundlage, damit die Hormone so zahlreiche spezifische Funktionen übernehmen können.
Warst du auch schon einmal so richtig gestresst? Bestimmt!
Stress meint zu allerst die psychische und körperliche Reaktion auf einen bestimmten äußeren Reiz (Stressor).LösungUm die Funktionsweise von Hormonen zu verstehen, muss man zunächst einige Fachbegriffe für spezifische Aspekte verstehen:
- Hormonsystem: Dieser Begriff meint die Gesamtheit der Hormone absondernden Strukturen, der Hormone selbst und der Orte, an denen sie wirken. Die generelle Funktion dieses Organsystems ist die Informationsübertragung beziehungsweise die Steuerung von Körperfunktionen.
- Drüse: Dieser Begriff bezieht sich auf eine Struktur, welche zur Anreicherung und Absonderung von Sekreten dient. Für Hormone ist besonders die endokrine Variante von ihnen relevant. „Endokrin“ bedeutet dabei „nach innen abgebend“.
- Rezeptor: Hierbei geht es um eine spezifische Empfängerstelle, in die das Hormon wie ein Schlüssel in ein Schloss passt.
- Stressor: Das ist ein Reiz, der Stress auslöst. Solche Reize werden nicht immer als negativ empfunden.
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Erkläre die Funktionsweise von Hormonen am Beispiel des Insulins.
TippsAchtung: Zwei Antworten gehören in keine der Lücken.
Nur pflanzliche Zellen besitzen Zellwände.
LösungHormone wirken nur auf bestimmte Zellen, die passende Rezeptoren auf ihrer Oberfläche tragen. Diese Rezeptoren sind wie spezielle Empfängerstellen, die auf spezifische Hormone reagieren. Ein Beispiel dafür ist Insulin, das an Insulinrezeptoren auf der Zelloberfläche bindet. Wenn Insulin diese Rezeptoren aktiviert, dann wird eine Signalkette in der Zelle ausgelöst. Diese Signalkette bewirkt eine Veränderung in der Membran der Zelle, was dazu führt, dass die Zelle mehr Glukose aus dem Blutstrom aufnimmt.
Insulin, das in das Blut freigesetzt wird, hat eine systemische Wirkung im Körper, da es an vielen Stellen dort wirkt, wo die entsprechenden Rezeptoren vorhanden sind. Das Hormonsystem, zu dem Insulin gehört, funktioniert neben dem Nervensystem als ein weiteres wichtiges Informationssystem des Körpers.
Die Hauptfunktion des Insulins ist die Regulation des Blutzuckerspiegels. Dieser Prozess ist besonders wichtig, da der Körper – je nach Aktivität – unterschiedliche Mengen an Glukose benötigt. Die Menge an Glukose im Blut und die Aufnahme von Glukose in die Zellen muss daher genau reguliert werden. -
Bestimme, in welchen Situationen der Körper normalerweise Adrenalin ausschüttet.
TippsZwei der Antworten sind richtig.
In Situationen, in denen man sich ruhig fühlt, wird normalerweise kein Adrenalin ausgeschüttet.
LösungAdrenalin ist auch bekannt als das Kurzzeitstresshormon. Es wirkt an vielen Stellen des Körpers. Unter anderem erhöht Adrenalin die Herzschlagfrequenz, erweitert die Bronchien und fördert den Abbau von Glycogen in der Leber, sodass den Zellen mehr Glukose zur Energiegewinnung zur Verfügung steht und noch einiges mehr.
Aus diesem Grund suchen manche Menschen auch nach einem sogenannten Adrenalinkick, um diesen Zustand des Körpers, welcher angenehm sein kann, zu erleben. Das kann durch verschiedene Aktivitäten erreicht werden. Zum Beispiel durch:- Fallschirm springen oder
- Achterbahn fahren.
-
Entscheide, in welchen Fällen eine Hormoneinnahme Sinn macht.
TippsHormone werden von Drüsen ausgeschüttet.
In zwei der Fälle ist es zielführend, Hormone zu sich zu nehmen.
LösungDas Hormonsystem dient der Informationsübertragung beziehungsweise der Steuerung von Körperfunktionen. Hormone im Körper werden meist von besonderen Hormondrüsen an das Blut abgegeben. Diese Drüsen werden auch endokrine Drüsen genannt. „Endokrin“ bedeutet dabei „nach innen abgebend“. Beispiele für endokrine Drüsen beim Menschen sind:
- die Hypophyse im Gehirn,
- die Schilddrüse, die Bauchspeicheldrüse sowie
- die Hoden und die Eierstöcke, welche die Geschlechtshormone freisetzen.
Leider können auch alle diese Drüsen erkranken, was eine Störung des Hormonsystems zur Folge hat. Beispiele hierfür sind:
- Diabetes, bei der die Bauchspeicheldrüse erkrankt, oder
- Hashimoto-Thyreoiditis, bei der die Schilddrüse entzündet ist.
Blutzucker – Bedeutung und Regulation im Körper
Hormone und ihre Wirkungsweise
Hormone – Einfluss in der Pubertät und auf die Sexualität
Menstruation – der weibliche Zyklus (Basiswissen)
Hormonsystem des Menschen
Was passiert bei Stress? – Fight-or-Flight-Syndrom: Ein Zusammenwirken von Nerven- und Hormonsystem
Diabetes
Menstruation – der weibliche Zyklus (Vertiefungswissen)
Die Schilddrüse – Regelkreise im Körper
Hormone – Es war einmal das Leben (Folge 19)
Insulin und Diabetes
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Hallo Petra,
da hast du völlig recht! Der Fehler wurde vermerkt und wird baldmöglichst korrigiert. Vielen Dank für den Hinweis!
Liebe Grüße aus der Redaktion
Müsste es in der Abbildung des Videos( bei 5:09 ) nicht heißen erhöhter Glykogenabbau statt erhöhter Glucoseabbau?