Hormon

Ein Hormon (griechisch??????, von horman, hormanus - in Bewegung setzen/aufwecken) ist ein biochemischerBotenstoff. Hormone übermitteln innerhalb eines Lebewesens Informationenvon einem Organzum anderen oder von einem Gewebezum anderen. Im Gegensatz zur hohen Geschwindigkeit bei der durch Nervenvermittelten Information können von der Hormonausschüttung bis zu ihrer Wirkung einige Sekunden (z.B. Adrenalin) bis Stunden vergehen. Hormone in tierischen Lebewesen werden durch den Blutkreislauf zu ihren Zielorganen transportiert.

Hormone wurden in den frühen Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts entdeckt. Sie wirken nur auf bestimmte Zielorgane. Dort finden sich spezielle Rezeptoren, an welche die Hormonmoleküle binden. Meist liegen diese Rezeptoren an den Zelloberflächen, die Bindung des Hormons löst dann biochemische Reaktionen im Inneren der Zelle aus. Einige Hormone (die Steroidhormone, s.u.) können allerdings die Zellmembrandurchdringen und wirken direkt im Zellkern.

Typischerweise werden Hormone bei tierischen Organismenin Hormondrüsengebildet. Diese nennt man auch endokrineDrüsen, da sie im Gegensatz zu anderen Drüsenkeinen Ausführungsgang besitzen, sondern die Hormone direkt in das Blutabgeben. Hormone oder hormonähnliche Stoffe, die nicht in speziellen Drüsen, sondern direkt im Gewebe gebildet werden, nennt man Gewebshormone.

Die bei Pflanzenvorkommenden Hormone werden als Phytohormonebezeichnet. Sie teilen mit den tierischen Hormonen die Eigenschaft Signalwirkung über eine größere Distanz zu entfalten und in geringen Konzentrationen wirksam zu sein.

Ein Wissenschaftleroder Arzt, der sich mit der Erforschung der Hormone, ihrer Wirkungsweisen und mit Erkrankungen des hormonalen Geschehens beschäftigt, wird als Endokrinologe bezeichnet.

Wirkungsweisen von Hormonen

Da sie eine starke Wirkung haben, wirken sie in sehr geringer Konzentration, meist weniger als 10^-8 Mol. Im Gegensatz zu der sehr schnellen Informationsübermittlung der Nervenzellen, kann die Übermittlung der Informationen von der Hormonausschüttung bis zur Wirkung einige Sekunden bis Stunden dauern, da Hormone über die Blutbahn transportiert werden.

Wenn ein Hormon in die Blutbahn ausgeschüttet worden ist, gelangt es zu jeder Zelle im Körper. Um auf das Hormon reagieren zu können, benötigt die Zelle einen Hormonrezeptor. Nur die wenigen Zellen, die den Rezeptor für das jeweilige Hormon haben, können die Information weiterverarbeiten.

Die meisten Hormone wirken nach dem Second-Messenger-Prinzip. Sie sind wasserlöslich (hydrophil) und können daher nicht durch die Zellmembran in die Zelle eindringen. Sie docken an den Rezeptoren für das jeweilige Hormon, die sich auf der Oberfläche der Zelle befinden, an. Wenn an diese Rezeptoren ein Hormon angedockt hat, löst dieser Hormon-Rezeptor-Komplex im Zellinneren biochemische Reaktionen aus (Ausschüttung von Second-Messengern).

Einige Hormone (Steroidhormone) sind hydrophob und können durch die Zellmembran durchdringen. Sie wirken dort an cytoplasmatischen Rezeptoren.

Beispiele für hormonelle Regulation

• Zuckerstoffwechsel, Fettstoffwechsel, Nahrungsaufnahme
• Menstruationszyklusder Frau, Sexualentwicklungbei Mann und Frau
• Knochenwachstum
• Anpassung an Angstund Stress

Einteilung nach chemischer Klassifikation

• Proteo- und Peptidhormonemit artspezifischer Aminosäuresequenz
  • Neuropeptide des Hypothalamus: Freisetzungshormone für LH/FSH, TSH, ACTH, GH
  • Insulin
  • Glucagon
  • Glykoproteinhormone der Hypophyse: Follikelstimulierendes Hormon Follitropin(FSH), Luteinisierendes Hormon Luteotropin(LH), Schilddrüsenstimulierendes Hormon Thyreotropin(TSH), Adrenocortikotropin (ACTH), Melanozytenstimulierendes Hormon (MSH)
  • Wachstumshormone: GH, IGF
  • Prolaktin
  • Vasopressin und Oxytocin
  • Bradykinin

• Aminosäurederivate
  • Thyroxin(T4)
  • Trijodthyronin(T3)
  • Adrenalin
  • Histamin
  • Noradrenalin
  • Dopamin
  • Melatonin

• Isoprenderivate(wie Neoteninbei Insekten)

• Steroidhormone(wie die Nebennierenrinden- und Sexualhormone)
  • Aldosteron(Mineralocorticoid)
  • Cortisol(Glukokortikoid)
  • Östrogene(z.B.: Östradiol - auch Estradiol)
  • Gestagene(z.B.: Progesteron)
  • Androgene(z.B.: Testosteron)

• Fettsäurederivate
  • Prostaglandine
  • Leukotriene

Einteilung nach Herkunft

• Drüsenhormone(auch glanduläre Hormone) von:
  • Schilddrüse
  • Hypophyse
  • Nebenniere
  • Inselzellenin der Bauchspeicheldrüse
• Neurohormone, die von Neuronenim ZNS produziert werden (z.B. Hypophysenhinterlappen)
• Gewebshormonewerden in spezialisierten Zellen gebildet z.B. die gastrointestinalen Hormone. Heute nennt man sie korrekter parakrine Hormone. Sogenannte Mediatorstoffewirken kurzfristig und direkt auf benachbarte Zellen (Histamin, Serotoninund Prostaglandin)

Biochemische Eigenschaften von Hormonen

Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Hormonen:

• Lipidunlösliche Proteine

Diese Substanzen können wegen ihrer Lipidunlöslichkeit die Zellmembran nicht passieren. Stattdessen binden sie sich an spezifische membrangebundene Rezeptoren der Zielzellen. Zusammen mit dem Rezeptor wird ein Hormon-Rezeptor-Komplex gebildet. Der Rezeptor ist ein Enzym, welches ATPin zyklisches AMP (cAMP, ein second messenger) umwandeln kann. Das cAMP bindet an einen hemmenden Proteinanteil, welches wiederum an ein anderes Enzym im Cytoplasma gebunden ist und dieses Enzym vorläufig deaktiviert. Durch die Bindung von cAMP an den hemmenden Proteinanteil wird dieser vom Enzym getrennt. Das Enzym wird dadurch aktiviert und bewirkt seinerseits bestimmte Stoffwechselprozesse in der Zelle.

• LipidlöslicheNicht-Proteine (Steroide)

Diese Substanzen können aufgrund ihrer Lipidlöslichkeit durch die Zellmembran in die Zelle eindringen. Der Stoff bindet im Cytoplasma an spezifische Rezeptoren (z.B. Eiweiße) und bildet ein Hormon-Protein-Komplex. Dieser Komplex hat, im Gegensatz zum ursprünglichen Hormon, die Fähigkeit, durch die Zellkernmembran zur DNAzu gelangen. Es werden nun spezifische Gene aktiviert, es kommt zur Proteinbiosynthese.

Siehe auch: Doping.

Liste von humanen und tierischen Hormonen

• Adiponektin, Abbau von Fettzellen
• Adrenalin= Epinephrin Streßhormon
• ACTH= Adrenocortikotropes Hormon
• Aldosteron= Dursthormon
• Angiotensin Iund Angiotensin II
• Antidiuretisches Hormon= ADH = Adiuretin= Vasopressin= Wassersparendes Hormon
• ANP= atriale natriuretische Peptide
• Calciferol(Vitamin D₃: Cholecalciferol; Vitamin D₂: Ergocalciferol) eher ein Hormon als ein Vitamin
• Calcitonin
• Cholecystokinin(CCK) = Pankreozymin
• Corticotropin-releasing Hormon(CRH)
• CortisolCortison= Streßhormon 2
• Dopamin(DA)
• Erythropoietin(EPO) Hormon, das die Bildung von roten Blutkörperchenanregt
• Follikel stimulierendes Hormon (FSH)
• Gastrin
• Glukagon- Blutzucker steigernd
• Gonadotropin-releasing HormonGnRH
• GHRH
• Humanes Chorion gonadotropinGCG
• Insulin- Blutzucker senkend
• Insulin-like growth factor
• Leptin
• Luteinisierendes HormonLH
• Melatonin= Beeinflusst den Tag-Nacht-Rhythmus des Körpers
• Neuropeptid Y
• Noradrenalin(NA)
• Östrogen= Weibliches Sexualhormon
• Oxytocin
• Parathormon(PTH)
• POMC= Vorstufe von vielen Hormonen und Regulation der Nahrungsaufnahme
• Progesteron= Gelbkörperhormon
• Prolaktin(PRL)
• Renin
• SchilddrüsenhormoneThyroxinT4 und TrijodthyroninT3
• Secretin
• Serotonin= 5-Hydroxytryptamin(5-HT)
• Somatostatin
• Somatotropin= Wachstumshormon= HGH ( Human Growth Hormon )
• Testosteron= Männliches Sexualhormon
• Thrombopoietin
• Thyroidea stimulierendes HormonTSH
• TSH-Releasing HormonTRH
• Thyroxin T4
• TrijodthyroninT3

Eine spezielle Gruppe von Hormonen sind die trophischen Hormone, die andere Hormondrüsen zur Produktion anregen. So regt das Thyroidea stimulierende Hormon (TSH) das Wachstum und die Aktivität der Schilddrüsean.

Hunger-Hormone

• Ghrelin
• PYY-336Sattheitshormon
• Leptin
• Orexin

Liste von pflanzlichen Hormonen

• Auxine
• Cytokinine
• Ethylen
• Abszisinsäure
• Gibberellinsäure
• Brassinosteroide
• Jasmonsäure
• Salicylsäure

Siehe auch

• Gewebshormon
• Wortfeld Hormone
• Bulbogastron

Literatur

• Ulrich Meyer: Die Geschichte der Östrogene. Pharmazie in unserer Zeit 33(5), S. 352 - 356 (2004), ISSN 0048-3664
• Katharina Munk: Grundstudium Biologie - Zoologie. Spektrum Akademischer Verlag (2002), ISBN 3-8274-0908-X

Weblinks

• http://ntbiouser.unibe.ch/trachsel/teaching/Hormone/Hormone.htm
  • Schön verständliche Hormonseite
• http://www.vobs.at/bio/spezial/x-hist30.htm
  • Geschichte der Hormonforschung
• http://www.sfichtner.de/Bio/Hormone.html

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