Hor­mo­ne – Kom­mu­ni­ka­ti­on mit Bo­ten­stof­fen

Abb. 1: Hor­mon­drü­sen des Men­schen¹

 

Abb. 2: Spe­zi­fi­sche Hor­mon-Re­zep­tor-Bin­dung¹

 

Abb. 3: Hor­mon­trans­port¹

Der mensch­li­che Kör­per be­sitzt meh­re­re Hor­mon­drü­sen. Diese be­fin­den sich an ver­schie­de­nen Stel­len des Kör­pers und pro­du­zie­ren je­weils spe­zi­el­le Bo­ten­stof­fe, die Hor­mo­ne. Die Hor­mon­drü­sen geben die ge­bil­de­ten Hor­mo­ne in das Trans­port­sys­tem Blut ab. Auf die­sem Wege wer­den die Hor­mo­ne im ge­sam­ten Kör­per ver­teilt und er­rei­chen jede ein­zel­ne Zelle. Im Ver­gleich zum Ner­ven­sys­tem ist das Hor­mon­sys­tem ein eher lang­sa­mes In­for­ma­ti­ons­sys­tem. Beide In­for­ma­ti­ons­sys­te­me ar­bei­ten zu­sam­men.

Hor­mo­ne sind be­reits in sehr ge­rin­gen Kon­zen­tra­tio­nen wirk­sam. Jedes Hor­mon weist eine ei­ge­ne räum­li­che Struk­tur auf. Es löst nur bei be­stimm­ten Zel­len und Ge­we­ben seine Wir­kung aus. Die je­wei­li­gen Zel­len wer­den als Ziel­zel­len be­zeich­net. Diese Zel­len be­sit­zen Re­zep­to­ren. Das sind Bin­dungs­stel­len, die auf­grund ihrer Struk­tur spe­zi­fisch für ein be­stimm­tes Hor­mon sind. Hor­mon und Re­zep­tor pas­sen zu­sam­men wie Schlüs­sel und Schloss. Die Pass­ge­nau­ig­keit des Hor­mons auf einen spe­zi­fi­schen Re­zep­tor ist ein Bei­spiel für das Schlüs­sel-Schloss-Prin­zip. Nur wenn ein Hor­mon zu einem Re­zep­tor passt und bin­det, kommt es zu der je­wei­li­gen Wir­kung in der Zelle. Fehlt ein pas­sen­der Re­zep­tor, so fin­det keine Bin­dung statt und in der Zelle wird keine Wir­kung aus­ge­löst.

Eine Zelle kann Re­zep­to­ren für meh­re­re Hor­mo­ne be­sit­zen. Und ein Hor­mon kann bei ver­schie­de­nen Zel­len un­ter­schied­li­che Wir­kun­gen haben. Die in den Keim­drü­sen (Ei­er­stö­cken und Hoden) ge­bil­de­ten Ge­schlechts­hor­mo­ne be­wir­ken in den Ziel­zel­len ver­schie­de­ner Or­ga­ne unter an­de­rem die Aus­prä­gung der se­kun­dä­ren Ge­schlechts­merk­ma­le.¹

Auf­ga­ben

1. Er­klä­re den Be­griff Hor­mon in ei­ge­nen Wor­ten.
2. Be­schrei­be den Weg eines in den Keim­drü­sen ge­bil­de­ten Hor­mons zu einem sei­ner Wir­kor­te.
3. Er­klä­re mit Hilfe von Abb. 2, wo­durch in der Ziel­zel­le eine spe­zi­fi­sche Wir­kung aus­ge­löst wird.
4. Hor­mo­ne wer­den mit dem Blut im ge­sam­ten Kör­per ver­teilt. Er­klä­re, wie si­cher­ge­stellt wird, dass nur be­stimm­te Zel­len auf das Hor­mon­signal hin re­agie­ren.
   Fer­ti­ge hier­zu ein Mo­dell aus Moos­gum­mi. (Tipp: Fer­ti­ge zu­erst eine Hand­skiz­ze an.)
5. Nenne wei­te­re Hor­mon­drü­sen und re­cher­chie­re die zu­ge­hö­ri­gen Hor­mo­ne und deren Wir­kung. Fer­ti­ge eine Über­sichts­ta­bel­le an.

Lö­sungs­hin­wei­se

1. Er­klä­re den Be­griff Hor­mon in ei­ge­nen Wor­ten.
   In­di­vi­du­el­le Schü­ler­lö­sung mit fol­gen­den Ele­men­ten: Bo­ten­stoff, Bil­dung in Drüse, Trans­port im Blut, daher lang­sa­me­re In­for­ma­ti­ons­über­tra­gung als mit Ner­ven, be­reits in ge­rin­gen Men­gen wirk­sam, Bin­dung an spe­zi­fi­schen Re­zep­tor nach dem Schlüss­sel-Schloss-Prin­zip, der nur an Ziel­zel­len vor­han­den ist.
    
2. Be­schrei­be den Weg eines in den Keim­drü­sen ge­bil­de­ten Hor­mons zu einem sei­ner Wir­kor­te.
   z. B.: Tes­to­ste­ron aus Hoden über Blut zu Haut­zel­len an Brust, unter der Ach­sel und im Scham­be­reich → Wachs­tum der Haare (se­kun­dä­res Ge­schlechts­merk­mal)
   z. B.: Ös­tro­ge­ne aus Ei­er­stö­cken über Blut zu Zel­len der Brüs­te → Wachs­tum der Brüs­te (se­kun­dä­res Ge­schlechts­merk­mal)
   
   
3. Er­klä­re mit Hilfe von Abb. 2, wo­durch in der Ziel­zel­le eine spe­zi­fi­sche Wir­kung aus­ge­löst wird.
   Ein Hor­mon kann in einer Zelle nur dann seine spe­zi­fi­sche Wir­kung ent­fal­ten, wenn die Zelle be­stimm­te Re­zep­to­ren auf der Ober­flä­che be­sitzt. Eine Ziel­zel­le für ein be­stimm­tes Hor­mon be­sitzt zu die­sem Hor­mon pas­sen­de Re­zep­to­ren. Das Hor­mon passt zu die­sen Re­zep­to­ren wie ein Schlüs­sel zu einem Schloss. Das Hor­mon In­su­lin zum Bei­spiel be­wirkt in den Ziel­zel­len eine die Auf­nah­me von Glu­co­se. [Die Tat­sa­che, dass es auch Re­zep­to­ren in­ner­halb von Zel­len geben kann ist an die­ser Stel­le aus di­dak­ti­schen Grün­den re­du­ziert.]
   
   
4. Hor­mo­ne wer­den mit dem Blut im ge­sam­ten Kör­per ver­teilt. Er­klä­re, wie si­cher­ge­stellt wird, dass nur be­stimm­te Zel­len auf das Hor­mon­signal hin re­agie­ren.
   Fer­ti­ge hier­zu ein Mo­dell aus Moos­gum­mi. (Tipp: Fer­ti­ge zu­erst eine Hand­skiz­ze an.)
   Ziel­zel­len be­sit­zen für das Hor­mon spe­zi­fi­sche Re­zep­to­ren. Nicht-Ziel­zel­len be­sit­zen für das Hor­mon keine Re­zep­to­ren. Jede Zelle kann un­ter­schied­li­che Re­zep­to­ren für ver­schie­de­ne Hor­mo­ne be­sit­zen.
   In­di­vi­du­el­les Mo­dell: Zell­kör­per mit min­des­tens zwei ver­schie­de­nen Re­zep­to­ren für un­ter­schied­li­che Hor­mo­ne. Min­des­tens 1 Hor­mon ohne Re­zep­tor an der Zelle.
   
   
5. Nenne wei­te­re Hor­mon­drü­sen und re­cher­chie­re die zu­ge­hö­ri­gen Hor­mo­ne und deren Wir­kung. Fer­ti­ge eine Über­sichts­ta­bel­le an.
   

   [Voll­stän­dig­keit wird kei­nes­falls er­war­tet. Ggf. kön­nen auch drei Hor­mon­drü­sen vor­ge­ge­ben wer­den.]

Hor­mo­ne all­ge­mein - Blut­zu­cker­spie­gel: Her­un­ter­la­den [docx][1 MB]

Hor­mo­ne all­ge­mein - Blut­zu­cker­spie­gel: Her­un­ter­la­den [pdf][2 MB]

Wei­ter zu Re­gu­la­ti­on des Blut­zu­cker­spie­gels *