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Zelluläre Hormonwirkung

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Bio-Team
Zelluläre Hormonwirkung
lernst du in der Oberstufe 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Zelluläre Hormonwirkung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Zelluläre Hormonwirkung kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe den Prozess der intrazellulären Hormonwirkung.

    Tipps

    Lipophile Hormone binden erst intrazellulär an Rezeptoren.

    Der Komplex aus Hormon und Rezeptor kann Gene der DNA aktivieren.

    Lösung

    Lipophile Hormone wirken direkt in der Zelle, sie diffundieren über die Zellmembran. So auch die Schilddrüsenhormone T3 und T4.

    • Innerhalb der Zelle nehmen die Hormone Kontakt zu einem intrazellulären Rezeptor auf und binden an ihn.
    • Dieser Rezeptor-Hormon-Komplex kann Gene der DNA für die Herstellung bestimmter, gerade benötigter Enzyme aktivieren.
    • Die entsprechenden Gene werden transkribiert und die Informationen weiter translatiert. Die Proteinbiosynthese findet statt.
    • Das fertige Protein (=Enzym) wird schließlich mittels Exozytose ausgeschleust.
  • Ordne die Fachbegriffe der direkten und indirekten Hormonwirkung zu.

    Tipps

    Verdeutliche dir nochmals die Schemata der beiden Wege der Hormonwirkung.

    Überlege, welche Hormone die Zellmembran direkt überwinden können und welche einen second-messenger benötigen.

    Lösung

    Fettlösliche Hormone können die Membran von Zellen durchdringen und so direkt in der Zelle wirken. Dabei bilden sie einen Hormon-Rezeptor-Komplex, welcher bestimmte Genabschnitte auf der DNA aktiviert. Diese Gene werden dann zuerst in m-RNA transkribiert und im Zuge der Proteinbiosynthese in Proteine, z.B. Enzyme, translatiert. Ein Beispiel für diesen direkten Weg ist das Steroidhormon Testosteron. Kann ein Hormon, z.B. Adrenalin, aufgrund seiner chemischen Eigenschaften nicht durch die Zellmembran dringen, bindet es an ein Rezeptormolekül an der Zellmembran. Es enthält einen Enzymkomplex, die Adenylatcyclase. Dabei werden inaktive Enzyme durch den second-messeger c-AMP aktiviert. In beiden Fällen, also direkt und indirekt, bewirken die gebildeten oder aktivierten Enzyme spezifische Reaktionen in den Zellen.

  • Beschreibe die zelluläre Wirkung von Coffein.

    Tipps

    Coffein hemmt den Abbau von c-AMP in den Zellen.

    Lösung

    Coffein hemmt den Abbau von c-AMP in den Zellen. Dies führt zu einer Anreicherung von c-AMP in den Zellen, wodurch eine langanhaltende Wirkung von Adrenalin bedingt wird. So wird eine hohe Konzentrationsfähigkeit und Leistungsbereitschaft bewirkt bei gleichzeitigem Ausbleiben von Ermüdungserscheinungen.

  • Vergleiche die direkte Hormonwirkung mit der second-messenger-Wirkung.

    Tipps

    Welche Eigenschaft müssen Hormone haben, um direkt in die Zelle zu gelangen?

    Wenn das Hormon auf direktem Weg in die Zelle gelangt, muss es die Zellmembran passieren. Wie wird dieser Vorgang bezeichnet?

    Lösung

    Fettlösliche Hormone können die Membran von Zellen durchdringen und so direkt in der Zelle wirken. Dabei bilden sie einen Hormon-Rezeptor-Komplex, welcher bestimmte Genabschnitte auf der DNA aktiviert (Genaktivierung). Diese Gene werden dann zuerst in m-RNA transkribiert und im Zuge der Proteinbiosynthese in Proteine, z.B. Enzyme, translatiert. Ein Beispiel für diesen direkten Weg ist das Steroidhormon Testosteron. Kann ein Hormon, z.B. Adrenalin oder Peptidhormone, aufgrund seiner chemischen Eigenschaften nicht durch die Zellmembran dringen, bindet es an ein Rezeptormolekül auf der Zellmembran. Es enthält einen Enzymkomplex, die Adenylatcyclase. Dabei werden inaktive Enzyme durch den second-messeger c-AMP aktiviert (Enzymaktivierung). In beiden Fällen, also direkt und indirekt, bewirken die gebildeten oder aktivierten Enzyme spezifische Reaktionen in den Zellen.

  • Definiere die Fachbegriffe der Hormonwirkung.

    Tipps

    Testosteron wird auch als Steroidhormon bezeichnet.

    Überlege, wann ein second-messenger erforderlich ist und wann dieser wohl nicht benötigt wird.

    Lösung

    Bei der direkten Hormonwirkung in der Zelle findet eine sofortige Genaktivierung statt, die die Bildung von Enzymen durch Proteinbiosynthese bewirkt. Dabei können fettlösliche Hormone wie z.B. das Steroidhormon Testosteron direkt durch die Zellmembran gelangen und so in der Zelle wirken. Bei manchen Hormonen gelingt dies aufgrund ihrer Eigenschaften nicht. Solche eher wasserlöslichen Hormone wie z.B. das Adrenalin können die Zellmembran nicht passieren und binden an einen Rezeptor, der durch ein Enzym aus ATP den second-messenger c-AMP bildet. Dieser bewirkt die Aktivierung von Enzymen in der Zelle.

  • Beschreibe die Wirkung von Beta-Blockern auf die Rezeptoren des Noradrenalin am Herzmuskel.

    Tipps

    Veranschauliche dir zum besseren Verständnis die Vorgänge an den Synapsen in einer kurzen Skizze eines Fließschemas.

    Ordne erst alle Textabschnitte, die die Wirkung von Noradrenalin am Herzmuskel ohne Beta-Blocker beschreiben. Nimm dir dann die Textabschnitte vor, die die Wirkung des Medikaments erklären.

    Lösung

    Beta-Blocker binden kompetitiv an die Betarezeptoren der Herzmuskelzellen und verhindern das Anheften des Transmitters Noradrenalin. Dies führt zu einer Verlangsamung des Herzschlages. Das Risiko von Nebenwirkungen besteht allerdings. Beispielsweise reagiert der Körper mit Erhöhung der Beta-Rezeptoren auf der Zellmembran der Herzmuskelzellen. Ein plötzliches Absetzen des Medikaments kann zu Herzrasen und einem erhöhten Risiko des Herzinfarkts führen.

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