Biologie · Klasse 8–9 · aktualisiert
Hormonsystem: Hormone, Drüsen und Regelkreise
Wie Drüsen Hormone senden, Zielzellen reagieren und Regelkreise Schilddrüse und Blutzucker steuern.
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Kurz gesagt
Das Hormonsystem steuert Körpervorgänge mit chemischen Botenstoffen. Endokrine Drüsen geben Hormone ins Blut; passende Rezeptoren bestimmen die Zielzellen. Rückkopplung regelt etwa die Schilddrüse, Insulin und Glucagon den Blutzucker.
Das Hormonsystem steuert viele Körpervorgänge mit chemischen Botenstoffen. Hormone gelangen meist über das Blut zu ihren Zielzellen. Dort wirken sie nur, wenn ein passender Rezeptor vorhanden ist. Regelkreise passen die Hormonausschüttung an den Bedarf des Körpers an.
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4 Abschnitte
Hormone beeinflussen Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung und die Anpassung an Belastungen. Schon geringe Mengen können wirken. Bei der endokrinen Signalübertragung bildet eine Drüse ein Hormon und gibt es ohne Ausführungsgang ins Blut ab. Das Blut verteilt es im Körper. An einer Zelle mit passendem Rezeptor bindet es und löst dort eine Reaktion oder Signalkette aus. Exokrine Drüsen geben ihre Stoffe dagegen über einen Ausführungsgang ab.
Die Tabelle nennt Beispiele, keine vollständige Liste aller Hormone. Auch verstreute Einzelzellen können Hormone bilden.
Definition
Hormon
Ein Hormon ist ein körpereigener chemischer Signalstoff. Es wird von hormonbildenden Zellen freigesetzt und reguliert bestimmte Vorgänge im Körper.
Merke: Das Blut verteilt die Botschaft. Der passende Rezeptor entscheidet, welche Zelle darauf reagiert.
| Organ oder Drüse | Beispiele für Hormone | Genannte Aufgabe |
|---|---|---|
| Hypothalamus | TRH sowie weitere freisetzende und hemmende Hormone | steuert vor allem die Hypophyse |
| Hypophyse | TSH, ACTH, FSH, LH, Wachstumshormon | steuert mehrere Drüsen oder wirkt direkt auf Zielzellen |
| Schilddrüse | T3 und T4 | beeinflusst unter anderem den Stoffwechsel |
| Nebenschilddrüsen | Parathormon | reguliert Kalzium- und Phosphatspiegel |
| Nebennieren | Cortisol, Adrenalin, Noradrenalin | beteiligt an Stressreaktion und Stoffwechsel |
| Bauchspeicheldrüse | Insulin, Glucagon | reguliert den Blutzuckerspiegel |
| Eierstöcke und Hoden | Sexualhormone | beeinflussen Fortpflanzung und Geschlechtsmerkmale |
| Zirbeldrüse | Melatonin | reguliert den Schlaf-Wach-Rhythmus |
Teste dich
Ein Rezeptor ist eine Bindungsstelle an der Zelloberfläche oder im Zellinneren. Das Schlüssel-Schloss-Modell veranschaulicht seine Spezifität: Das Hormon entspricht dem Schlüssel. Der passende Rezeptor entspricht dem Schloss. Nur wenn beide zusammenpassen, wird eine Reaktion ausgelöst. Die Analogie hat eine Grenze: Ein Hormon öffnet kein echtes Schloss. Seine Bindung verändert Vorgänge in der Zielzelle und kann eine Signalkette auslösen. Hormone können an verschiedenen Organen unterschiedliche Wirkungen haben. Entscheidend sind der vorhandene Rezeptor und die Reaktion, die in der jeweiligen Zelle auf die Bindung folgt. Der Hypothalamus ist ein Teil des Gehirns. Er überwacht Körperzustände und verbindet dadurch die zentrale nervöse Steuerung mit dem Hormonsystem. Über Hormone beeinflusst er vor allem die Hypophyse an der Gehirnbasis. Diese Hierarchie gilt nicht ohne Ausnahme: Das Wachstumshormon der Hypophyse kann direkt auf Zielzellen wirken. Die Bauchspeicheldrüse kann unabhängig von dieser Befehlskette auf Veränderungen des Blutzuckers reagieren.
Definition
Zielzelle
Eine Zielzelle ist eine Zelle, die einen passenden Rezeptor für ein bestimmtes Hormon besitzt und deshalb auf dieses Signal reagieren kann.
Beispiel
- 1Insulin wird über das Blut im Körper verteilt.
- 2Trotzdem reagiert nicht jede Zelle gleich.
- 3Nur Zellen mit einem geeigneten Insulinrezeptor können das Signal erkennen und eine entsprechende Reaktion auslösen.
Beispiel: Eine häufige hormonelle Befehlskette verläuft so
- 1Der Hypothalamus gibt ein Freisetzungs- oder Hemmhormon ab.
- 2Die Hypophyse reagiert mit einem Steuerhormon.
- 3Das Steuerhormon erreicht eine nachgeordnete Hormondrüse.
- 4Diese Drüse bildet Hormone, die an Zielzellen wirken.
Teste dich
Die Steuerung endet nicht bei der Zielwirkung. Sind ausreichend Schilddrüsenhormone vorhanden, reduziert der Hypothalamus die TRH-Ausschüttung. Dadurch wird die weitere Stimulation abgeschwächt.
Definition
Negative Rückkopplung
Bei einer negativen Rückkopplung schwächt das Ergebnis eines Vorgangs seine weitere Entstehung ab. So hilft der Regelkreis, ein hormonelles Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.
Beispiel
- 1Steigt die Konzentration von T3 und T4 ausreichend an, wird weniger TRH freigesetzt.
- 2Damit erhält die Hypophyse weniger Anstoß zur TSH-Ausschüttung, und die Schilddrüse wird weniger stark angeregt.
Beispiel: Die Schilddrüsenachse zeigt eine vollständige hormonelle Befehlskette
- 1Der Hypothalamus setzt TRH frei. TRH ist ein Freisetzungshormon und wirkt auf die Hypophyse.
- 2Die Hypophyse gibt daraufhin TSH ab. TSH ist ein Steuerhormon und wirkt auf die Schilddrüse.
- 3Die Schilddrüse produziert und verteilt T3 und T4.
- 4T3 und T4 wirken an passenden Zielzellen und beeinflussen unter anderem Stoffwechselvorgänge.
Teste dich
Die Bauchspeicheldrüse folgt nicht zwingend der Steuerung durch Hypothalamus und Hypophyse. Ihre hormonbildenden Zellen reagieren direkt auf Veränderungen des Blutzuckerspiegels. Insulin senkt, Glucagon erhöht den Blutzuckerspiegel. Beide wirken gegensinnig. Das Stabilisieren innerer Bedingungen heißt Homöostase.
Ein Ungleichgewicht kann entstehen, wenn ein Hormon zu stark oder zu schwach produziert wird oder eine Stufe des Regelkreises gestört ist. Mögliche Ursachen sind Autoimmunerkrankungen, Infektionen, Tumoren, Verletzungen oder genetische Einflüsse. Bei beeinträchtigter Insulinproduktion kann der Blutzuckerspiegel zu hoch werden. Bei der Addison-Krankheit ist die Nebennierenrinde unteraktiv. Die Folgen hängen also von der betroffenen Drüse ab.
Anhaltende Müdigkeit, Gewichtsveränderungen, starker Durst oder häufiges Wasserlassen können viele Ursachen haben. Einzelne Beschwerden beweisen keine Hormonstörung und ersetzen keine ärztliche Untersuchung.
Beispiel
- 1Nach einer Mahlzeit ist der Blutzuckerspiegel erhöht.
- 2Insulin wirkt diesem Anstieg entgegen und senkt den Wert wieder.
- 3Ist der Blutzuckerspiegel dagegen zu niedrig, wirkt Glucagon in die entgegengesetzte Richtung und erhöht ihn.
Merke: Insulin senkt, Glucagon erhöht den Blutzuckerspiegel. Entscheidend ist immer die Richtung der Abweichung.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Hormonsystem
Signalweg
Drüse, Blut, Rezeptor, Zielzelle
Zentrale Steuerung
Hypothalamus und Hypophyse: Schilddrüsenachse: TRH, TSH, T3 und T4
Unabhängige Regelung
Bauchspeicheldrüse: Blutzucker: Insulin senkt, Glucagon erhöht
Gleichgewicht
negative Rückkopplung und Homöostase
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Schilddrüsenachse bei hoher Hormonkonzentration
- 1Der Hypothalamus gibt TRH ab; das regt die Hypophyse zur Abgabe von TSH an.
- 2TSH regt die Schilddrüse an, T3 und T4 zu bilden.
- 3Sind ausreichend T3 und T4 vorhanden, wird die TRH-Abgabe gebremst.
- 4Weniger TRH führt zu weniger Anregung der Hypophyse und der Schilddrüse.
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Fehler in Zeile 2Richtig: Der Hypothalamus gibt TRH an die Hypophyse ab. Die zweite Zeile vertauscht TRH und TSH.
Lückentext
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Endokrine Drüsen geben Hormone direkt ins ab. Ein Hormon wirkt an Zellen mit passendem . Bei ausreichend Schilddrüsenhormonen sinkt durch Rückkopplung die Abgabe von .
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