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Hormone: Definition, Typen und Regulation

Hormone regulieren verschiedene biologische Aktivitäten, einschließlich Wachstum, Entwicklung, Fortpflanzung, Energieverbrauch und -speicherung sowie Wasser- und Elektrolythaushalt. Sie sind Moleküle, die als chemische Botenstoffe im endokrinen System des Körpers  wirken. Hormone werden von bestimmten  Organen  und Drüsen produziert und in das Blut oder andere Körperflüssigkeiten ausgeschieden. Die meisten Hormone werden vom  Kreislaufsystem  in verschiedene Bereiche transportiert, wo sie bestimmte  Zellen  und Organe beeinflussen.

 

Hormonsignalisierung

Hormone, die im Blut zirkulieren,   kommen mit einer Reihe von Zellen in Kontakt. Sie beeinflussen jedoch nur Zielzellen, die Rezeptoren für jedes spezifische Hormon haben. Zielzellrezeptoren können sich auf der Oberfläche der  Zellmembran  oder innerhalb der Zelle befinden. Wenn ein Hormon an einen Rezeptor bindet, verursacht es Veränderungen in der Zelle, die die Zellfunktion beeinflussen. Diese Art der Hormonsignalisierung wird als  endokrine  Signalübertragung bezeichnet, da die Hormone die Zielzellen über eine große Entfernung von ihrem Sekretionsort beeinflussen. Beispielsweise sezerniert die Hypophyse in der Nähe des Gehirns Wachstumshormone, die weit verbreitete Bereiche des Körpers betreffen.

Hormone können nicht nur entfernte Zellen beeinflussen, sondern auch benachbarte Zellen. Hormone wirken auf lokale Zellen, indem sie in die die Zellen umgebende interstitielle Flüssigkeit sekretiert werden. Diese Hormone diffundieren dann zu nahe gelegenen Zielzellen. Diese Art der Signalisierung wird als  parakrine  Signalisierung bezeichnet. Diese legen eine viel kürzere Strecke zwischen dem Ort, an dem sie sich befinden, und dem Ort, an dem sie zielen, zurück.

Bei der  autokrinen  Signalübertragung wandern Hormone nicht in andere Zellen, sondern verursachen Veränderungen in der Zelle, die sie freisetzt.

 

Arten von Hormonen

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Hormone können in zwei Haupttypen eingeteilt werden: Peptidhormone und Steroidhormone.

 

Peptidhormone

Diese Proteinhormone bestehen aus Aminosäuren. Peptidhormone sind wasserlöslich und können keine Zellmembran passieren. Zellmembranen enthalten eine Phospholipid- Doppelschicht, die verhindert, dass fettunlösliche Moleküle in die Zelle diffundieren. Peptidhormone müssen an Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden und Veränderungen in der Zelle verursachen, indem sie Enzyme im Zytoplasma der Zelle beeinflussen . Diese Bindung durch das Hormon initiiert die Produktion eines Second-Messenger-Moleküls in der Zelle, das das chemische Signal in der Zelle überträgt. Das menschliche Wachstumshormon ist ein Beispiel für ein Peptidhormon.

 

Steroide

Steroidhormone sind lipid -löslichen und in der Lage durch die Zellmembran passieren , eine Zelle zu gelangen. Steroidhormone binden an Rezeptorzellen im Zytoplasma und die rezeptorgebundenen Steroidhormone werden in den Zellkern transportiert. Dann bindet der Steroidhormon-Rezeptor-Komplex an einen anderen spezifischen Rezeptor auf dem Chromatin im Kern. Der Komplex erfordert die Produktion bestimmter RNA-Moleküle, die als Messenger-RNA (mRNA) -Moleküle bezeichnet werden und für die Produktion von Proteinen kodieren.

Steroidhormone bewirken, dass bestimmte Gene exprimiert oder unterdrückt werden, indem die Gentranskription innerhalb einer Zelle beeinflusst wird. Sexualhormone  (Androgene, Östrogene und Progesteron), die von männlichen und weiblichen Gonaden produziert werden. sind Beispiele für Steroidhormone.

 

Hormonregulation

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Hormone können durch andere Hormone, Drüsen und Organe sowie durch einen negativen Rückkopplungsmechanismus reguliert werden . Hormone, die die Freisetzung anderer Hormone regulieren, werden als  tropische Hormone bezeichnet . Der Großteil der Tropenhormone wird von der Hypophyse anterior im Gehirn ausgeschieden. Der Hypothalamus und die Schilddrüse scheiden auch tropische Hormone aus. Der Hypothalamus produziert das tropische Hormon Thyrotropin-Releasing-Hormon (TRH), das die Hypophyse dazu anregt, das Schilddrüsen-stimulierende Hormon (TSH) freizusetzen. TSH ist ein tropisches Hormon, das die Schilddrüse dazu anregt, mehr Schilddrüsenhormone zu produzieren und abzuscheiden.

Organe und Drüsen unterstützen auch die Hormonregulation, indem sie den Blutgehalt überwachen. Beispielsweise überwacht die Bauchspeicheldrüse die Glukosekonzentrationen im Blut. Wenn der Glukosespiegel zu niedrig ist, scheidet die Bauchspeicheldrüse das Hormon Glukagon aus, um den Glukosespiegel zu erhöhen. Wenn der Glukosespiegel zu hoch ist, scheidet die Bauchspeicheldrüse Insulin aus, um den Glukosespiegel zu senken.

Bei der Regulierung negativer Rückkopplungen wird der anfängliche Reiz durch die Reaktion, die er hervorruft, verringert. Die Reaktion eliminiert den anfänglichen Reiz und der Weg wird angehalten. Negative Rückkopplungen zeigen sich in der Regulation der Produktion roter Blutkörperchen oder der Erythropoese. Die Nieren überwachen den Sauerstoffgehalt im Blut. Wenn der Sauerstoffgehalt zu niedrig ist, produzieren die Nieren ein Hormon namens Erythropoietin (EPO) und setzen es frei. EPO stimuliert das rote Knochenmark. um rote Blutkörperchen zu produzieren. Wenn sich der Blutsauerstoffgehalt wieder normalisiert, verlangsamen die Nieren die Freisetzung von EPO, was zu einer verminderten Erythropoese führt.

Quellen

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