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KW 4 Hormone Vorlesung und Übungsfragen von Fäh

KW 4 Hormone Vorlesung und Übungsfragen von Fäh


M. G.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über Hormone und ihre Wirkungen, insbesondere im Kontext von Blutzuckerregulation und Stressreaktionen. Sie behandeln zentrale Themen wie Insulin, Glukagon, Schilddrüsenhormone (T3 und T4) sowie die Regulation durch Hypothalamus und Hypophyse. Die Karteikarten sind ideal für Studierende der Biologie, die sich auf universitärem Niveau mit endokrinen Prozessen und deren Auswirkungen auf den Körper vertraut machen möchten.
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Langue
Allemand
Catégorie
Biologie
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
31.05.2016 / 09.07.2025

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1.  Welche Grundsubstanzen für Hormone gibt es? Kann man daraus immer ableiten, ob sie lipophil oder hydrophil sind?

▶Cholesterin & Arachidonsäure > Fettsäuren als Vorstufe > lipophil

▶Protein als Vorstufe > hydrophil (ausser T3 und T4, werden durch Jodanteil lipophil)

▶Gewisse hydrophile bauchen kein Carrier

2.  Wie werden Hormone im Blut transportiert? Welches Organ ist wichtig um den Transport aller Hormone zu gewährleisten?

▶Transport:

▶Lipophile Hormone via Globulin & Albumin

▶Hydrophile Hormone «schwimmen» im Blut

▶Organ: Leber

3.  Welche zwei grundsätzlichen Wirkmechanismen der Zelle als Reaktion auf ein Hormon gibt es? Hängt das auch von der hydro-/lipophilen Eigenschaft des Hormons ab?

▶Wasserlöslich: Rezeptor aussen an Zellmembran, sofortige Reaktion (aktivieren vorhandene Eiweisse) mittels second messenger (geift in Zellstoffwechsel ein)

▶Fettlöslich: gelangen ins Zellinnere, Rezeptoren in Cytoplasma und Zellkernmenbran (T3/T4), (veranlassen Proteinsynthese aus DNA) langsamere Reaktion

4.  Wodurch können Hormone ausgelöst werden? Welches System verhindert, dass Hormone, die nicht durch „äussere Faktoren“ ausgelöst werden, zu hohe Werte im Blut erreichen?

▶Rückkoppelung, positive und negative

▶Agonist vs. Antagonist (z.B. parathormon und calziotoxin)

▶Äussere und innere Faktoren beeinflussen Ausschüttung

▶Innere Schaltzentrale (Hypothalamus) reguliert Ausschüttung

Hängt die Wirkung eines Hormons nur von dessen Konzentration im Blut ab? 

Nein

▶Menge der Rezeptoren

▶Menge an Antagonisten

▶Hemmung und Aktivierung spielen eine Rolle

▶Resistenzen gegen bestimmte Hormone (z.B. Insulin (Prä-Diabetes), Leptin (Appetithemmung)

Welche Hormone müssten substituiert werden, wenn die Hypophyse wegen eines Tumors komplett entfernt  werden müsste? Zeigen Sie auch auf, wovon diese Substitution sonst noch abhängt (z.B. Alter, Geschlecht).

  • Wachstumshormone und TSH bei Kinder (dort sind die Knochen noch in der Phase des Längenwachstums)
  • Prolaktin (Stillen), FSH (Follikelsprung), LH, Östrogen (damit Fötus nicht abstirbt), T3, T4 (Damit SS aufrechterhalten bleibt) bei Frauen

Welcher Teil der Hypophyse ist keine richtige Drüse?

▶Hypophysenhinterlappen

▶Nur Speicher für Hormone wie Oxytocin, ADH

Warum macht es Sinn, dass (viele) Hormone rhythmisch ausgelöst werden?

▶Schlafrhythmus (Erholung, Aktivität)

▶Monatszyklus (Schwangerschaft)

▶Jahreszyklus (Menopause)

Welche Folgen kann Schichtarbeit (shift work) für die Gesundheit haben und welche Rolle könnten Hormone spielen? 

▶Unregelmässiger Schlafrhythmus

▶Essrhythmus

▶Längere Schichtarbeit -> häufig Zunahme des viszeralen Fettes, schlechteres Immunsystem, Erhöhung von Schlaganfällen, Brustkrebsrisiko?

▶Innere Uhr ist durcheinander

Warum ist es meist nicht nötig Schilddrüsenhormone (T3, T4) selber im Blut nachzuweisen? Was wird stattdessen gemessen und was muss bei der Interpretation dieses Wertes berücksichtigt werden?

  • TSH messen (da TSH das Trägersystem ist)
    • Hoher Wert: Unterfunktion der Schilddrüse
    • Tiefer Wert: Überfunktion der Schilddrüse
  • Wenn T3, T4 hoch ist kann es an
    • Schilddrüse selber liegen
    • An der Hypophyse liegen
    • Bei Zweifel beides messen (Hypophyse hat aber selten Problem, deswegen meistens nur T3/4 (liegen zudem teils frei, teils gebunden vor)

Warum ist das Schilddrüsenhormon vor allem in der Schwangerschaft wichtig? Welches Element spielt dabei eine zentrale Rolle? 

▶Förderung von ZNS-Wachstum und –Reifung

▶Anabole Wirkung auf Skelettmuskulatur

▶Zentrales Element: Jod

Ein nicht unbeträchtlicher Anteil der Schwangeren ist mit diesem Element wahrscheinlich ungenügend versorgt. Was hat das mit den Schweizer Böden zu tun?

▶Jod

▶Schweizer Böden haben wenig Jod, hier wird dem Speisesalz Jod zugesetzt

Warum haben Schweizer Haushalte vor kurzem Tabletten mit diesem Element (hochdosiert) im Briefkasten vorgefunden? 

▶Jodtabletten, damit die Schilddrüse nicht radioaktives Jod speichert. Wenn der Speicher voll ist, wird kein weiteres Jod mehr absorbiert.

Auf welches Organ wirken Kalzitonin und Vitamin D synergistisch (gleichgerichtet) und auf welches antagonistisch (gegensätzlich)? Macht das Sinn?

▶Die beiden wirken gleichgerichtet bei den Knochen. (Einbau von Calium)

▶Jedoch bewirkt Kalzitonin eine höhere Ausscheidung des Calcium, was Vitamin D nicht tut

Auf welche Organe wirkt Parathormon? Auf welche Weise?

▶Knochen, Niere, Darm

▶Setzt Calzium aus Knochen frei

Machte es Sinn, dass Parathormon die Bildung von Vitamin D fördert? Warum (nicht)?

Hauptfunktion des Parathormons ist die Erhöhung der Kalzium-Konzentration im Blut zur Wahrung der Kalziumhomöostase.

mit Hilfe von Vitamin D wird eternale Aufnahme von Calcium im Darm und somit auch im Blut wird erhöht

Was sind Hormone? Wie sind sie grundsätzlich aufgebaut?

  • sind Botenstoffe , die eine „chemische Botschaft“ übermitteln.
  • von spezialisierten Zellen produziert und ins Blut abgegeben
  • können unterschiedliche chemische Struktur haben (einfache Moleküle oder Peptide)

Wie werden Hormone grob unterteilt?

Wasserlösliche (hydrophile) Hormone

  • Abkömmlinge von Aminosäuren (ausser T3, T4)
    • Nebennierenmark-Hormone: Katecholamine (Adrenalin, Noradrenalin)
  • Peptide oder Proteine
    • Hypophysenhormone (stimulieren andere Hormondrüsen zur Hormonproduktion), Insulin, Kalzitonin, PTH

Fettlösliche (lipophile) Hormone

  • Abkömmlinge von Cholesterin: Steroidhormone (Aldosteron, Kortisol, Sexualhormone, Vitamin D)
  • Abkömmlinge von Arachidonsäure (Prostaglandine)
  • Schilddrüsenhormone (T3, T4)

Wie funktionieren Hormone? Welche Wirkung haben sie?

  • Schlüssel-Schloss Prinzip
  • Hormonrezeptor kann sich an der Zellmembran ODER im inneren der Zelle befinden
  • Eine Zelle hat Rezeptoren für ganz viel verschiedene Hormone
  • Ein Hormon kann unterschiedliche Wirkungen haben, je nach Zielorgan und Rezeptor.
    • Z.B. Adrenalin bewirkt bei Darmgefässen eine Verengung und bei Muskelgefässen und Bronchien eine Erweiterung
  • Hormone regeln 
    • Ess- und Trinkverhalten
    • Fortpflanzung
    • Wachstum und Entwicklung
    • Auf- und Abbau von Reserven
    • Verdauung und Verstoffwechselung
  • Bereiten uns auf Alarmsituationen vor
    • Stressreaktion
  • Beeinflussen unser Denken, Fühlen und Handeln
  • Hormonsystem ist eng verflochten mit dem Nervensystem

Wie funktioniert der Transport von wasserlöslichen Hormonen und wie kommt Info zur Zielzelle?

Wasserlösliche: meist im Blut gelöst (frei)

  • Hormon kann nicht durch die Zellmembran (=lipophil)
  • Docken aussen an Rezeptoren an, die sich in der Membran befinden
  • Infos werden über zweite Botenstoffe (second messenger) im Zellinneren weiter übermittelt
    • Diese greifen direkt in den Zellstoffwechsel ein indem sie vorhandene Proteine verändern
  • Können Reaktionen schnell auslösen, z.B. bei Stress durch Adrenalin (Cortisol längerfristig, da lipophil)

Wie funktioniert der Transport von fettlöslichen Hormonen und wie kommt Info zur Zielzelle?

Fettlösliche (und einige wasserlösliche): nicht frei gelöst sondern an einem Transporteur (Carrier) gebunden

  • Meist an Eiweisse, die das Hormon „wasserlöslich machen“
    • Globuline, Albumin, z.b.
      • Thyroxin bindendes Globulin (TBG)
      • Sexualhormon bindendes Globulin (SHBG)
  • Sind Abkömmlinge von Cholesterin (Steroide) oder Fettsäuren (Prostaglandine)
  • Fettlösliche Aminosäurenderivate: Schilddrüsenhormone (T3, T4)
  • Gelangen mühelos durch die lipophile Zellmembran
  • Docken nicht an der Membran an (wie hydrophile Hormone), sondern wirken erst in der Zelle an Rezeptoren im Zytoplasma oder im Zellkern
  1. Wandern direkt in den Zellkern und docken an die DNA an > Transkription / Translation (T3, T4)
  2. Verbinden sich mit Rezeptor im Zytoplasma und gelangen erst danach in den Kern (Steroide)  
  • Wirken nicht auf vorhandene Proteine, sondern beeinflussen die (Neu-) Bildung von Eiweissen > Enzymausstattung
  • Braucht Zeit: langsamere / längerfristige Wirkung

Wie werden Hormone ausgeschüttet und gehemmt (reguliert)?

  1. Über Impuls von „aussen“
    • Flüssigkeit: > Anti-diuretisches Hormon (ADH), Salz (mit Flüssigkeit) > Renin-Angiotensin > Aldosteron (RAAS) (durch die Natriumkonzentration / Osmolarität wird Durst ausgelöst. ADH stimuliert aktive Rückresorbtion von NA> Urin wird konzentrierter
    • Nährstoffe: (v.a. Glukose) > Insulin, Glukagon
    • Licht: > Melatonin (licht hemmt Melatonin)
  2. Über Impulse von „innen“
    • Kalzium im Blut > Ausschüttung / Hemmung von Parathormon (PTH)
    • Blutdruck > RAAS
  3. Über (geschlossene) Regelkreise > über das Gehirn (Hypothalamus > Hypophyse > Hormondrüse)
    • Über Auslöser- / Hemmhormone und positiver / negativer Rückkopplung
    • Häufig auch abhängig von Rhytmen
      • Tagesrhythmus (Cortisol)
      • Monatsrhythmus (Menstruationszyklus)
      • Jahre / Jahrzehnte (Sexualhormone: Menopause)

Nenne Hormone der Hirnanhangsdrüse! Wer steuert diese Hormone und was bewirken diese Hormone?

Hirnanhangsdrüse = Hypophyse

  • Wird von Hypothalamus über RH (Liberine) und IH (Statine) gesteuert
    • Hypothalamus ist Teil des Gehirns
    • Alle Elemente die im Körper reguliert werden müssen (z.B. Temp., Zyklus) werden über den Hypothalamus gesteuert
  • Besteht aus Hypophysen Vorderlappen und –Hinterlappen
  • Hypophysen Vorderlappen produziert
    • glandotrope (auf Drüsen wirkend) Hormone: veranlassen endokrine Drüsen Hormone zu produzieren, z.B.
      • Hormone, die die Schildrüse
      • Nebenniere
      • Geschlechtsdrüsen (Ovar / Hoden) stimulieren
    • Hormone, die direkt an Zielzellen wirken
      • Wachstumshormone
      • Prolaktin
  • Hypophysen- Hinterlappen produziert selber keine Hormone
    • Ist lediglich „Reservoir“ für Hormone, die der Hypothalamus produziert > „Verlängerung“ des Hypothalamus
      • Oxytocin
      • Antidiuretisches Hormon (ADH, Adiuretin, Vasopressin)

Was ist die Epiphyse?

= Zirbeldrüse,befindet sich neben dem Hypothalamus

  • Produziert Melatonin („Dunkelheits-Hormon“)
  • Licht bremst Melatonin
  • Wichtig für Tag-Nacht-Rhythmus

Welche Hormone Produziert die Schilddrüse?

Produziert die Hormone Thyroxin T4 (90%) und Trijodthyronin T3 (9%) und „reverse T3,rT3“ (1%)

  • Abkömmlinge der Aminosäure Tyrosin
    • Verbindet sich mit 3 oder 4 Jodatomen
  • Werden in der Schilddrüse gespeichert
  • Sind lipophil und verhalten sich ähnlich wie Steroidhormone
  • Reverse T3, rT3 ist biologisch inaktiv und muss zuerst noch umstrukturiert werden
  • T3 ist 3-8x so aktiv wie T4!

C-Zellen in der Schilddrüse produzieren Kalzitonin

  • Senkt Kalziumkonzentration im Blut
  • Speichert Kalzium im Knochen

Wie werden die Schildrüsenhormone reguliert?

Die Schilddrüsenhormone funktionieren nach dem Prinzip der negativen Rückkoppelung. Der Hypothalamus schüttet TRH aus > wirkt auf Hypophyse, diese Schüttet TSH aus > wirkt auf Schildrüse, schüttet T3, T4 aus. Der Hypothalamus und die Hypophyse messen andauernd die T3 und T4-Konzentration und stoppen die TRH und TSH Ausschüttung, wenn genügend T3 unt T4 vorhanden sind.

Wie wirken die Hormone der Schildrüse und an welchem Zielorgan?

T3 und T4 wirken in folgenden Organe

  • ZNS: Förderung vom ZNS-Wachstum und Reifung
  • Skeletmuskulatur: anabole Wirkung auf Eiweisse (Muskelaufbau
  • Herz: Steigerung von Herzfrequenz und –Schlagkraft

sie bewirken

  • Anstieg von Grundumsatz und Körpertemperatur
  • Lipolyse: Katabole Wirkung auf Fette
  • Glykogenolyse: stellen Glukose bereit indem sie Glykogen abbauen und die Glukoneogenese steigern
  • Verschlechtern Bluttfettwerte (v.a. „schlechtes Cholesterin“)

Welche Hormone produziert die Nebenschildrüse?

Nebenschilddrüse (Epithelkörperchen) hat komplett andere Funktion als Schilddrüse, heisst aber so, weil sie „hinter“ der Schilddrüse liegt.

Produziert

  • Parathormon (PTH)
    • Erhöht den Kalziumspiegel im Blut indem es
      • Kalzium aus dem Knochen freisetzt
      • Die Ausscheidung von Kalzium über die Nieren hemmt
      • Die Aufnahme von Kalzium durch den Darm erhöht (über die Aktivierung von Vit. D)
  • C-Zellen: Kalzitonin (CT) ist Gegenspieler von PTH
    • Vermindert den Kalziumspiegel im Blut indem es
      • Kalzium in den Knochen einbaut
      • Die Ausscheidung von Kalzium fördert

Welche Hormone produziert die Nebenniere und wo?

  • Nebenniere produziert in der
    • Rinde Hormone, die Cholesterin als Ausgangsstoff haben (Steroidhormone)
      • Kortikoide (Cortex = Rinde)
        • Glukokortikoide (Glukose-Stoffwechsel)
        • Mineralokortikoide (v.a. Aldosteron)
      • Sexualhormone (Androgene, Östrogene, DHEA)
    • Und im Mark Hormone, die von Phenylalanin / Tyrosin abstammen
      • Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin

Nenne die Steoridhormone, welche biologisch aktiv sind!

  • Aldosteron
  • Cortisol / Cortison
  • Östradiol
  • Testosteron / Dihydrotestosteron
  • Progesteron

Nenne die wichtigsten Punkte zu Glukokortikoide (Funktion, Auswirkung auf Organismus)!

  • In erster Linie Cortisol (Hydrocortison)
  • Steuern unter anderem Stoffewechselvorgänge
  • Wichtig für die längerfristige Anpassung an „Dauerstress
  • Stellen längerfristig Glukose bereit, damit wir mit dem Stress umgehen können
  • Haben auch eine hemmende Wirkung auf das Immunsystem und werden deshalb therapeutisch eingesetzt bei Allergien, Autoimmunerkrankungen, chronischen entzündlichen (nicht-infektiösen) Krankheiten
    • Man darf Cortisol nur bei NICHT-infektiösen Krankheiten benutzen, weil es sonst eine Verbreitung der Krankheit begünstigen könnte
  • Regulation von Kortisol funktionier über negative Rückkoppelung: Hypothalamus produziert CRH, welches Hypophyse ACTH produzieren lässt. Nebennierenrinde produziert dann Cortisol und andere Glukokortikoide (CRH und ACTH werden gehemmt durch Kortisol). 

Wie wirken die Glukikotikoide und an welchem Zielorgan?

Glukokortikoide braucht der Körper für eine längerfristige Anpassung an eine vermehrte Beanspruchung. (v.a. das Glukokortikoid Kortisol wichtig)

Glukikortikoide wirken auf:

  • Stoffwechsel:
    •  Glukosebereitstellung steigt, Kataboler Effekt > Abbau von Körpermasse
      • Steigerung der Glukoneogenese aus Aminosäuren, dafür werden Muskeleiweisse abgebaut
      • Aufbau des Glykogenspeichers (im Gegensatz zu Adrenalin)
      • Reduktion Glukoseverbrauch in der Peripherie
    • Lipolyse (Fettabbau) > freie Fettsäuern werden in der Leber als Energielieferanten verwendet und teilweise zu Ketonkörpern umgewandelt.
      • Kortisol hat aber einen anabolen Effekt auf das viszerale Fett, Beine und Arme bleiben aber dünn (zentrale Adipositas)
  • Immunsystem: immunsuppresiv (hemmung Reaktionen des Immunsystems) antiphlogistisch (entzündungshemmend)
  • Kreislauf: mineralokortikoide Wirkung (beeinflussung des Elektrolytenhaushalt)
  • Elektrolyte: mineralokortikoide Wirkung

Mineralokortikoide: Aldosteron, wie funktioniert dessen Regulation und was bewirkt es?

Regulation: siehe linker Teil des Bildes: geht über Renin + Angiotensinogen über  Angiotensin 1 und 2, was die Aldosteronproduktion fördert

Wirkung: siehe rechter Teil des Bildes: Aldosteron wirkt auf die Niere im NNR. erhöht

  • Na+-Rückresorption
  • K+-Ausscheidung
  • H+-Ausscheidung

Wichtigsten Punkte zu Adrenalin / Noradrenalin!

  • Sind Katecholamine (Neurotransmitter)
  • Wird im Nebennierenmark (=Adrens) produziert = „Teil des Sympathikus“
  • Wird vom Gehirn direkt (über Nerven) als Reaktion auf (akute) Stessauslöser gesteuert
    • Versetzt den gesamten Körper in Sympathikus-Modus (über Membranrezeptoren)
    • Der gesamte Körper wird auf „fight or flight“ vorbereitet
    • Erlaubt kurzfristig maximal mögliche Leistung abzurufen
  • Werden von der Aminosäure Phenylalanin hergestellt (Phenylalanin > Tyrosin > DOPA > Dopamin > Noradrenalin > Adenalin)

Welche Hormone Produziert die Bauchspeicheldrüse und wo?

  • In der Pankreas hat es die Langerhans-Inseln die unterschiedliche Zelltypen haben
    • Alphazellen: Glukagon
      • Gegenspieler zu Insulin, erhöht den Blutzucker
    • Betazellen : Insulin
      • Senkt (als einziges Hormon) den Blutzuckerspiegel, wirkt anabol, baut Speicher auf
    • Deltazellen: Somatostatin
    • F-Zellen: pancreatic polypeptide
    • (exokrine Pankreas hat verdauungsdrüse (acearic cells?) und Drüsengangzellen)

Insulin: wie wird das Molekül gebildet?

Ist ein Peptidhormon (lange Kette von AS)

Wird im endoplasmatischen Retikulum gebildet

Die Struktur entsteht durch Schwefelstoffbrücken zwischen A- und B-Peptid

C-Peptid wird in der Produktion von Insulin abgespalten. dies ist wichtig zu wissen, weil in der Diagnostik mit dem (abgespaltenen) C-Peptid ein Diabetiker festgestellt wird (wenn keine Insulinproduktion mehr vorhanden ist, gibt es auch kein C-Peptid im Blut mehr)

Wie wird die Insulinausschüttung gesteuert?

  • Zuerst: es hat eine ständige, auch nüchterne (basale) Insulinausschüttung)
  • Beim Essen:
    • Vor allem Glukose, aber auch AS und freie FS, sowie Ketonkörper (im Fastenzustand)
      • Durch die Aorta gelangt Blutzucker zu der Bauchspeicheldrüse (Glut-2 Rezeptoren messen die Glucose) Das Insulin läuft direkt über die Pfortader zu der Leber, da es ja dort wirkt und Glukose einspeichert.          
    • Gastrointestinale Hormone (GIP)
  • Insulinausschüttung wird gehemmt durch
    • Akut-Stresshormone (Adrenalin, Noradrenalin)
    • Somatostatin

Nenne die grundsätzliche Wirkung von Insulin!

Insulin ist DAS Speicherhormon. Insulin….

  • Schleust Glukose (und andere Nährstoffe) in die Zelle
    • Fördert die Verbrennung von Glukose
    • Fördert die Speicherung von Glukose und anderen Nährstoffen
    • Hemmt den Abbau von Glukose- und anderen Reserven (Glykogen, Fettgewebe, Muskeln)
  • Insulin bringt also Glukose aus dem Blut heraus.
  • Zudem macht Insulin satt (stimuliert Sättigungszentrum im Hypothalamus).Wirkung geht bei Adipositas verloren.

Welche Glukose-Rezeptoren gibt es?

  • GLUT4 und GLUT5: in Muskel- und Fettzellen sind Insulinabhängig
  • GLUT2: in Leber und Pankreas: Insulinunabhängig (Insulin fördert aber den Glukose-Abbau in der Zelle, nimmt die Glucose also in Abhängigkeit der Konzentration im Blut auf)

Welche Wirkung hat Glukagon?

  • Gluk-agon = „Glukose-bringer“
  • Gegenspieler von Insulin
  • Glukagon stellt im Hungerzustand Glukose bereit, bringt also Glukose ins Blut indem
    • Es Glykogen abbaut (in der Leber)
    • Glukose neu bildet (Glukoneogenese)

Étudier