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2 Schlagwörter Adrenalin; Aminosäuren; Aminosäurederivate; autokrin; Bauchspeicheldrüse; Blutzuckerspiegel; Calcium; Cortisol; Diabetes; Drüse; endokrin; endokrines Systems; Gehirn; Geschlechtshormon; Gestagen; Glucagon; Glucose; Glukose; Glycogen; Hirnanhangdrüse; Hypophyse; Hypothalamus; Hormon; Hormondrüse; Hormonsystem; Humanbiologie; Insulin; Kalzium; Keimdrüse; Körpertemperatur; Leber; Nebenniere; negative Rückkopplung; Nervensystem; Noradrenalin; Östrogen; Pankreas; parakrin; Proteohormone; Pubertät; Regelkreis (Biologie); Rezeptor; Schilddrüse; Sekretion; Serotonin; Signalkaskade; Signalübertragung; Steroidhormone; Stoffwechsel; Stress; Testosteron; Thyroxin; Verhalten; Wechselwirkung Systematik Biologie Chemie Allgemeine Biologie Biologische Regelkreise; Zellenlehre Menschenkunde Stoffwechsel, Innere Organe; Sinnesorgane, Nervensystem; Fortpflanzung und Entwicklung; Krankheiten und Vorbeugung; Verhalten Biochemie Stoffwechselvorgänge; Physiologische Wirkungsweise chemischer Substanzen 2

3 Zum Inhalt Hormone (Film 26 min) Hormone bestimmen und beeinflussen in hohem Maße unseren Alltag. Sie beeinflussen unser Verhalten bei Freude, Ärger, Stress oder drohenden Gefahrensituationen. Doch auch zur Aufrechterhaltung essenzieller Stoffwechselprozesse und zum Antrieb von Regulationskreisläufen sind sie unersetzlich. Der Film deckt hierzu umfangreiche Themenbereiche ab und benennt nicht nur die verschiedenen Arten von Hormonen und ihre Klassifizierungsmöglichkeiten, sondern auch die verschiedenen Wege der Signalübertragung, wichtige Regulationskreisläufe des Körpers oder hormonell bedingte Krankheiten. Menü Hormone (Sequenzen) Kommunikationssystem (Filmsequenz 3:10 min) Ob laufen, schwimmen oder schlafen, ständig ändern sich die äußeren Bedingungen und inneren Bedürfnisse, auf die unser Körper reagieren muss. Dies geschieht sowohl durch elektrische Impulse über das Nervensystem als auch durch chemische Wirkungsweise über das Hormonsystem. Die körpereigenen Hormone dienen hierbei als chemische Botenstoffe, welche über das Blut in allen Bereichen des Körpers, ihre Wirkung entfalten können. Die Schaltzentrale und übergeordnete Verbindung dieser beiden wechselwirkenden Systeme ist der Hypothalamus des Zwischenhirns sowie die daran angeschlossene Hirnanhangdrüse, die Hypophyse. Einteilung von Hormonen (Filmsequenz 3:20 min) Zwei gängige Kriterien zur Einteilung von Hormonen sind die Orte ihrer Bildung und die Zugehörigkeit zu Stoffklassen. Man unterscheidet zum einen zwischen Drüsenhormonen und Gewebshormonen. Hormone gehören zudem entweder zu den Peptidhormonen (Proteohormonen), den Steroidhormonen oder den Aminosäurederivaten. Peptidhormone sind wasserlöslich, Steroidhormone fettlöslich. Aminosäurederivate können abhängig von der Aminosäure, aus der sie hervorgegangen sind, wasser- oder fettlöslich sein. Diese Eigenschaften wirken sich vor allem auf die Signalweiterleitung an den Zielzellen aus. Wasserlösliche Hormone können die Zellmembran nicht einfach passieren und benötigen zum Beispiel Rezeptoren, an die sie binden können. Fettlösliche Hormone können die Zellmembran frei passieren und dort wirken. 3

4 Signalübertragung im Hormonsystem (Filmsequenz 4:10 min) Wenn Hormone über das Blut in Umlauf geraten und Aufgaben weit entfernt ihrer Bildungsstätte ausführen, spricht man von einer endokrinen Funktion. Manche Hormone wirken direkt in oder an der Zelle, in der sie hergestellt werden. Sie erfüllen eine autokrine Funktion. Werden die Hormone abgegeben, um an oder in den benachbarten Zellen zu wirken, spricht man von einer parakrinen Funktion. Der wasserlösliche oder fettlösliche Charakter der unterschiedlichen Hormone wirkt sich auf den ungehinderten Transport aus. Fettlösliche Hormone können die Zellmembran einfach durch Diffusion passieren. Wasserlösliche Hormone werden hingegen mithilfe von Vesikelbildung und -abschnürung aus der Ursprungszelle ins Blut entlassen. Die Vesikel können entweder mit der Zellmembran der Zielzelle verschmelzen oder sie lösen sich auf. Dann binden die Hormone an Rezeptoren auf der Zellmembran. Oft verursacht so eine Bindung eine sich verstärkende Signalkaskade. Regulationswege (Filmsequenz 1:50 min) Als Beispiel für einen einfachen Regelkreislauf wird die Regulation der Körpertemperatur erläutert. Regelkreisläufe des menschlichen Körpers gleichen immer einen angestrebten Sollwert mit dem aktuellen Istwert ab. Besondere Sensoren für Kälte oder Wärme in der Haut registrieren mögliche Abweichungen und leiten die Informationen über das Nervensystem an das Gehirn weiter. Besteht eine Differenz zwischen Soll- und Istwert, steuert das zentrale Nervensystem als Regler entgegen. Es werden Hormone ausgeschüttet, die bei Kälte zur Erhöhung des Istwertes die Skelettmuskeln zittern lassen. Im gegenteiligen Fall kann mithilfe von Hormonen die Schweißproduktion angeregt und der Istwert gesenkt werden. Negative Rückkopplung (Filmsequenz 3:00 min) Die Hormone der Schilddrüse greifen tief in unseren Stoffwechsel ein. Thyroxin fördert etwa die Ausschüttung des Hormons Insulin, das für die Regulation des Blutzuckergehalts notwendig ist. Zu Beginn des Thyroxin-Regelkreises steht der 4

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