Naturwissenschaften Promotionsprüfungen

Testosteron gilt als das Männlichkeitshormon. Es kommt aber auch bei Frauen vor!

Die Wirkung und konzentration des Hormons ist bei den beiden Geschlechtern aber sehr unterschiedlich. 

• Testosteron wird beim Mann hauptsächlich in den Hoden produziert, ein sehr kleiner Teil wird auch in den Nebennieren hergestellt. 
• Bei Frauen werden sowohl in den Eierstöcken, als auch in den Nebennieren nur sehr kleine Mengen produziert.
• Das männlichkeitshormon sorgt für Wachstum. Vorallem der Muskelmasse und der Fettspeicher.
• Es besitzt eine anabole wirkung und da es für den Muskelaufbau sorgt, wird es deshalb auch oft als Doping eingesetzt.
• Ausserdem führ es zu Spermienproduktion und zur Entwicklung des Penis, des Hodensacks und der Geschlechtsdrüsen.
• Die sekundären Geschlechtsmerkmale werden ebenfalls vom Testosteron entwickelt. 
• Durch Testosteron nimmt das Wachstum der Körperbehaarung und der Barthaare zu. Allerdings wird das Haar auf dem Kopf nicht gefördert. 
• Ausserdem wird neben dem sexuellen Verlangen auch der generelle Antrieb, die Lebenslust, die Ausdauer und ein aggressives und dominantes Verhalten gesteigert. 
• Bei Frauen hat das Testosteron eine ähnliche allgemeine Wirkung und es kann von nur einem Enzym in ein wichtiges weibliches Sexualhormon, das Östradiol umgewandelt werden. 
• Künstlich zugeführtes extra Testosteron verursacht allerdings Wachstum der Klitoris und eine Vermännlichung. (Tierfere Stimme, Bartwuchs usw.)

Ein Mangel an Testosteron hat ebenfalls schwere folgen. So wird zum Beispiel aus einem sehr männlichen Mann mit Hilfe von Kastration ein sanfter und angepasster Mann.

Dieses Hormon verhindert, dass wir Bettnässen. Es wird auch antidiuretisches Hormon - ADH genannt.

Produziert wird das Vasopressin im Hypothalamus und wird dann in der Hypophyse gespeichert, bis es bei Bedarf ausgeschüttet werden muss. ADH wirkt auf bestimmte Zellen in den Nieren und bewirkt eine Rückgewinnung des Wassers aus dem Promärharn. (Das ist sowas wie frischer, noch verdünnter Urin.) 

Diesem Primärharn wird dann mit Hilfe von Vasopressin wertvolles Wasser entzogen und der Urin konzentriert sich. Das Wasser kann anschliessend vom Körper wieder verwendet werden. 

Die Zellen auf die Vasopressin wirkt, sind normalerweise für Wasser undurchlässig. ADH koppelt dort an seinen Rezeptor und sorgt dafür, dass die Zelle Wasserdurchlässig wird. Die Koppelung an den Rezeptor sorgt dafür, dass Aquaporinhaltige Vesikel mit der Zellmembran verschmelzen.

Aquaporine sind Proteinkanäle. Sie machen die Zellmembran für einen gewissen Zeitraum durchlässig für Wasser und Harnstoff. 

Vasopressin ermöglicht uns also die reabsorption von Wasser und Harnstoff aus dem Urin. So kann das Kostbare Wasser nochmal verwendet werden und unsere Blase füllt sich nicht so schnell. 

Ohne Vasopressin wäre unsere Blase also Ruckzuck voll und wir würden keine Nacht ohne Bettnässen überstehen.

Regelzentrum

• Die Zentrale der hormonellen Regulation ist der Hypothalamus. Er erhält von den Sensoren im Körper die aktuellen Istwerte und die Informationen, die bei der Festlegung der Sollwerte eine Rolle spielen.

Releasing-Hormon

• Der Hypothalamus vergleicht die aktuellen Istwerte mit den Sollwerten und entscheidet bei Abweichungen, nach Rücksprache mit anderen Hirnteilen, welche Änderungen bei der Hormonproduktion nötig sind. Die entsprechenden Befehle werden in Form von Releasing-Hormonen (RH) an die Hypophyse oder in Form nervöser Erregungen direkt an die Hormondrüsen gegeben. (vegetatives Nervensystem)

Stimulierendes Hormon

• Jedes Releasing-Hormon löst in der Hypophyse die Bildung des entsprechenden stimulierenden Hormons (SH) aus.

Hormon

• Das stimulierende Hormon veranlasst in der zuständigen Hormondrüse die Produktion des mangelnden Hormons.

Nervös

• Einige Hormondrüsen (z.B. Nebennierenmark, Bauchspeicheldrüse) werden vom Hypothalamus über das vegetative NS durch nervöse Erregungen beeinflusst.

Hormone werden durch Enzyme abgebaut oder inaktivert. Um den Spiegel eines Hormonskonstant zu halten, muss dieses laufend produziert werden. schnelle Herstellung und schneller Abbau sind Voraussetzung für die schnelle Anpassung der Konzentration.

Die meisten Hormone haben einen Gegenspieler (Antagonisten), der die entgegengesetzte Wirkung hat. Liegt der Istwert eines Hormons zu hoch, kann dessen Wirkung durch Produktion und Ausschüttung des Antagonisten vermindert bzw. kompensiert werden.

Katabole Hormone wie Cortisol hemmen die Eiweisssynthese. Sie können Entzündungen verhindern oder schnell beseitigen, indem sie die Fresslust der Fresszellen dämpfen und die Bildung von Abwehreiseissen blockieren. Die schnelle Wirkung der Entzündungshemmer kann bei der Bekämpfung von rheumatischen und arthritischen Beschwerden im Alter sehr hilfreich sein.

Anabole Hormone (Anabolika) wie Testosteron fördren die Herstellung von Eiweissen und damit den Muskelaufbau. Die Einnahme von Anabolika als Dopingmittel ist gesundheitsschädigend, unsportlich und verboten. Zu den Nebenwirkungen von Anabolika zählen:

• erhöhter Blutdruck, erhöhtes Infarktrisiko, Leberschäden,
• Störung hormoneller Regelkreise, Reduktion der körpereigenen Hormonbildung,
• erhöhte Aggressivität,
• bei Frauen: Vermännlichung, Störung der Eireifung
• bei Männern: Verweiblichung, Störung der Spermienbildung, Rückbildung der Hoden,
• bei Jugendlichen: vorzeitiges Ende des Wachstums durch Verknöcherung der Wachstumsfugen der Knochen

Hormondrüse: Hypophyse

Hormon: Stimulierende Hormone: FSH, LH, TSH, ACTH
Wirkung: ^ Hormonproduktion der Hormondrüsen

Hormon: Wachstumshormon (STH)
Wirkung: ^ Körperwachstum

Hormon: Prolaktin
Wirkung: ^ Milchbildung

Hormondrüse: Schilddrüse

Hormon: Thyroxin
Wirkung: ^ Wachstum, ^ Grundumsatz

Hormondrüse: Nebenschilddrüse

Hormon: Parathormon
Wirkung: Calcium- und Phosphathaushalt

Hormondrüse: Bauchspeicheldrüse

Hormon: Insulin
Wirkung: v Blutzucker, ^ Glykogensynthese

Hormon: Glukagon
Wirkung: ^ Blutzucker, ^ Glykogenabbau

Hormondrüse: Nebennierenrinde

Hormon: z.B. Glukocorticoide,
Wirkung: ^ Eiweiss- und Fettabbau

Hormon: z.B. Cortisol
Wirkung: v Entzündungen u. Immunreaktionen

Hormon: Mineralocorticoide
Wirkung: Mineralstoff- und Wasserhaushalt

Hormondrüse: Nebennierenmark

Hormon: Adrenalin
Wirkung: ^ Sympathikuswirkung

Hormondrüse: Eierstock - Follikel

Hormon: Östrogene (Östradiol)
Wirkung: ^ Sek. weibl. Geschlechtsmerkmale, ^ Aufbau der Gebärmutterschleimhaut

Hormondrüse: Gelbkörper

Hormon: Gestagene (Progesteron)
Wirkung: ^ Sekretion in der Gebärmutter

Hormondrüse: Hoden

Hormon: Androgene (Testosteron)
Wirkung: ^ Sek. männl. Geschlechtsmerkmale

• Epithelgewebe
• Binde- und Stützgewebe
• Muskelgewebe
• Nervengewebe

Merkmale:
Epithelgewebe sind kompakte Zellverbände an äusseren oder inneren Oberflächen. Allen Epithelien gemein ist ihre Polarität: Sie haben eine nach aussen und eine nach innen gerichtete Seite und bilden eine aktive Schnittstelle zwischen zwei Milieus. Sodient beispielsweise das Darmephitel als Schnittstelle zwischen dem Darminhalt und dem Blutkreislauf. Aktiv ist diese Schnittstelle, weil der Transport von Nährstoffen durch das Epithel unter Verbrauch von Energie stattfindet.

Epithelien enthalten weder Blutgefässe Noch Nerven. Ihre Zellen werden durch Diffusion aus dem Nachbargewebe versorgt.

Typen und Beispiele
Epithelgewebe werden grob in Oberflächen- und Drüsengewebe unterteilt, wobei die Übergänge fliessend sind. Beispiele für Epithelgewebe sind:

• Haut: Schutfunktion
• Lungenepithel: Gasaustausch
• Darmschleimhaut: Aufnahme von Nährstoffen aus dem Nahrungsbrei
• Nasenschleimhaut: Schleimsektretion, Beteiligung an der Geruchswahrnehmung
• Magenwand: Schleimsekretion, Produktion der Bestandteile von Magensäure.

Funktion:
Epithelien können schützen (Haut), Stoffe aufnnehmen (Darm) oder abgeben (Drüsen) und sind entsprechend gebaut.

Merkmale:
Binde- und Stützgewebe bestehen aus den eigentlichen Gewebszellen und viel Zwischenzellsubstanz, die meist von den Zellen produziert wird und in die Bindegewebsfasern aus Eiweissen eingelagert sein können.

Typen und Beispiele:
Es gibt folgende Haupttypen:

• Bindegewebe:
  • Lockeres Bindegewebe: bindet Epithelien an darunter liegende Gewebe und hält so die Organe an Ort und Stelle. Es füllt beispielsweise den Raum zwischen Haut und Muskulatur.
  • Straffes Bindegewebe: Sehnen, die Muskeln am Knochen befestigen, und Bänder, die an den Gelenken Knochen miteinander verbinden.
  • Fettgewebe: dient als Polster und Isolierung des Körpers, Energiespeicher in Form von Fett.
  • Blut: flüssige Sonderform des Bindegewebes, wird aufgrund seiner Zwischenzellsubstanz (Plasma) zu den Bindegeweben gezählt.
• Stützgewebe:
  • Knorpel: bildet einen Teil des Skeletts und dient oft als Polster, beispielsweise in den Bandscheiben zwischen den Wirbeln.
  • Knochen: ist mineralisiertes Bindegewebe und bildet den anderen Teil des Skeletts.

Funktion: Die wichtigste Aufgabe dieser Gewebe ist, andere Gewebe zu verbinden und zu stützen:

• Bindegewebe verbinden andere Gewebe oder dienen als Grund- und Speichergewebe (Fettgewebe).
• Stützgewebe, d.h. Knorpel und Knochen, bilden das Skelett.

Merkmale:
Alle Arten von Bewegung des Körpers werden von Muskeln ausgeführt. Alle Muskelzellen bestehen aus Filamenten, die aus den Proteinen Aktin und Myosin aufgebaut sind. Das Zusammenwirken dieser beiden Proteine ermöglicht  die Kontraktion der Muskeln.

Typen und Beispiele:
Man unterscheidet:

• Glatte Muskulatur: Muskulatur der inneren Organe wie Verdauungstrakt, Harnblase, Arterien, besteht aus einkernigen, spindelförmigen Muskelzellen.
• Quergestreifte Muskulatur: gesamte Skelettmuskulatur, besteht aus vielkernigen quergestreiften Muskelfasern.
• Herzmuskulatur: besteht aus verzweigten einkernigen, quergestreiften Muskelfasern.

Funktion:
Muskelgewebe kann sich aktiv verkürzen und dient dadurch der Bewegung.
 

Merkmale:
Das Nervengewebe der Wirbeltiere besteht aus den Nervenzellen und den Gilazellen. Nervenzellen haben Fortsätze, Axone, die bis zu 1 m lang werden. Ihre Zellkörper befinden sich zum grossen Teil in Hirn und Rückenmark und bilden die graue Substanz. Die langen Fortsätze der Nervenzellen sind zu Nerven gebündelt.

Typen und Beispiele:
Das grösste Nervengewebe ist das Gehirn, das in etwa zur Hälfte aus Gliazellen besteht. Auch das Rückenmark besteht zum grossen Teil aus Nervengewebe.

Funktion:
Die Aufgabe der Nervenzellen ist die elektrische und chemische Reizweiterleitung. Die Gliazellen dienen der elektrischen Isolation der Axone und sind an der Weiterleitung der elektrischen Impulse beteiligt. Sie dienen auch als Nähr- uns Stützgewebe. Das Nervensystem leitet Reize in Form von elektrischen und chemischen Impulsen durch den Körper.

Ist ein Konzentrationsausgleich.

Die Diffusion kann man gut beobachten, wenn man einen Teebeutel in ein Glas Wasser hängt. Die Farbe/der Tee verteilt sich im ganzen Glas.

Ist ebenfalls ein Konzentrationsausgleich, jedoch durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran.

Beispiel: Ein Salzwasserfisch. In seiner Umgebung ist wesentlich mehr Salz, als in seinem Körper. Deswegen wird ihm das Wasser, das er besitzt durch seine Haut entzogen. Der Salzwasserfisch muss also das Wasser das ihn umgibt trinken, um nicht zu verdursten. 

Klingt unlogisch, aber das Natriumchlorid, also das Salz das er Trinkt, spaltet er in Natrium und Chlorid, also die Einzelbestandteile und scheidet sie wieder aus. 

Der Süsswasserfisch ist Hypertonisch und seine Umgebung Hypotonisch. Das heisst, der Fisch enthält mehr Salze als seine Umgebung. Seine Membran lässt also das Wasser hindurch, sodass der Fisch quasi aufquellen und platzen würde. Deswegen, muss er regelmässig Harn ablassen, um nicht komplett aufzuplatzen. 

Salzwasserfische müssen trinken, süsswasserfische nicht. 

Ein Protein wird mithilfe der Boten-RNA synthetisiert

Bei Eukaryoten im Zellkern, bei Prokaryoten im Cytoplasma

Sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten an den Ribosomen

Eukaryotische mRNA wird nach ihrer Synthese noch modifiziert

Bei Eukaryoten wird für jedes einzelne Gen eine mRNA hergestellt

Promotor

RNA-Polymerase

A-Stelle, P-Stelle, E-Stelle

Zerfallen die Ribosomen wieder in ihre beiden Untereinheiten

Peptidbindung

Methionin

Als mRNA (englisch messenger RNA), auch Boten-RNA genannt, wird das einzelsträngige RNA-Transkript eines zu einem Gen gehörigen Teilabschnitts der DNA bezeichnet.

RNA-Polymerase

Kohlenstoffdioxid (CO₂)  + Wasser (H₂O) + Licht = Glukose und Sauerstoff (O₂)

Prokarioten (Einzeller, zb. Bakterien)

- Besitzen keinen Zellkern

- Besitzen auch sonst keine Organellen

- Die DNA liegt frei im Zellplasma

- haben einen Zellmembran mit Zellwand (Cellulose)

- Sind viel kleiner als Eukarioten

- Ribosomen sind kleiner als die der Eukarioten

- Zur Fortbewegung werden Flagellen benutzt.

Eukarioten (Tiere, Pflanzen, Pilze)

- Haben einen Zellkern

- Besitzen diverse Organellen

• Genommutationen: Veränderung der Chromosomenzahl
  Resultat=nummerische Chromosomenanomalien.
• Chromosomenmutationen: Strukturmutationen = Veränderung des Chromosomenbaus
  Resultat=strukturelle Chromosomenanomalien.
• Genmutationen: Mutation im Gen selbst = Punktmutationen
  Resultat=ein neues Allel.

• Fehler in der Meiose bei der Bildung der Keimzellen
• Fehler bei der Verdoppelung des Erbguts (DNA-Replikation)
• Fehler bei der DNA-Reparatur.

Abweichung vom Normalen.

Führt zu Anomalien in der Zahl oder Struktur der Chromosomen. Sie sind meist letal, weil sich in der Regel die Zahl der Gene ändert.

• Das Fehlen von Genen verursacht meist schwere Störungen des Stoffwechsels und der Entwicklung.
• Überzählige Gene können das Gleichgewicht des Stoffwechsels stören, weil ihre Genprodukte in zu hoher Konzentration vorliegen.