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Biochemie

Hormone: Eigenschaften und Einteilung

Steckbrief

Hormone sind körpereigene Signalstoffe, die in sehr geringen Mengen wirken und deren Konzentration sehr streng kontrolliert wird. Sie koordinieren den Stoffwechsel wie auch die Funktion von Erfolgsorganen und sorgen so für die Anpassung des Organismus an veränderte Umweltbedingungen. Ihre Reichweite ist sehr unterschiedlich. Endokrine Hormone wirken auf entfernt liegende Zielorgane, parakrine lokal auf umliegende Zellen und autokrine auf die sezernierende Zelle selbst oder auf benachbarte Zellen des gleichen Typs zurück.

Es gibt eine Vielzahl von Hormonen. Sie bilden keine einheitliche Gruppe und können aber auf verschiedene Weisen eingeteilt werden, z.B. nach ihrem Bildungsort oder nach ihrer chemischen Struktur.

Je nach Bildungsort unterscheidet man:

  • hypothalamische und hypophysäre oder auch

  • glanduläre und aglanduläre Hormone.

Nach ihrer chemischen Struktur unterscheidet man:

  • Aminosäurederivate (z.B. Katecholamine, Schilddrüsenhormone, Histamin, Serotonin)

  • Peptidhormone (Proteohormone; z.B. Insulin, Glucagon)

  • Fettsäurederivate (Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene)

  • Isoprenoidderivate

    • Steroidhormone (Cortisol, Aldosteron, Östradiol, Calcitriol)

    • Retinsäure.

Das Wirkprinzip ist allen Hormonen gemeinsam: Sie vermitteln ihre Wirkung durch Bindung an einen Hormonrezeptor.

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Substanzklassen von Hormonen

(Quelle: Behrends et al., Duale Reihe Physiologie, Thieme, 2021)
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    Hormone als extrazelluläre Signalmoleküle

    In dem aus mehr als 1014 Zellen bestehenden Körper eines erwachsenen Menschen muss es ein reguliertes Zusammenspiel der einzelnen Zellen und Organe geben, um das innere Milieu aufrechtzuerhalten, auf ändernde Umweltbedingungen reagieren zu können bzw. Wachstum- und Differenzierungsvorgänge zu steuern. Für die Regulation dieser Körperfunktionen sind zwei Systeme vorhanden: das Nerven- und das Hormonsystem. Sie haben verschiedene Aufgaben, arbeiten aber eng zusammen. Während das Nervensystem für eine schnelle und räumlich differenzierte Weitergabe der Information sorgt, sind viele vor allem vegetative Funktionen effizienter durch das Hormonsystem über körpereigene chemische Signalstoffe zu regulieren: die Hormone.

    Hormone sind , die neben den Zytokinen eine weitere große Gruppe von bilden. Beide Gruppen haben unterschliedliche Wirkungsschwerpunkte, wobei jedoch Überschneidungen auftreten. Die regulieren in erster Linie Wachstumsvorgänge, Zellproliferation und -differenzierung.

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    Biosynthese der Katecholamine

    Die an der Katcholaminsynthese beteiligten Enzyme sind (1) Phenylalaninhydroxylase, (2) Tyrosinhydroxylase, (3) Dopadecarboxylase, (4) Dopamin-β-Hydroxylase, (5) Phenylethanolamin-N-Methyltransferase. Die Tyrosinhydroxylase benötigt zur Synthese von Dopa O2 und das Coenzym Tetrahydrobiopterin. Die Dopadecarboxylase wandelt Dopa mithilfe des Coenzyms Pyridoxalphosphat (PALP) in Dopamin um. Die Dopamin-β-Hydroxylase hydroxyliert Dopamin zu Noradrenalin, das von der Phenylethanolamin-N-Methyltransferase mithilfe von S-Adenosylmethionin (SAM) zu Adrenalin umgesetzt werden kann. PALP; Pyridoxalphosphat; SAM, S-Adenosylmethionin.

    (Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)
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    Synthese von Melatonin aus Tryptophan

    Zwischenprodukt der Synthese ist Serotonin. THB, Tetrahydrobiopterin; DHB, Dihydrobiopterin; SAM, S-Adenosylmethionin

    (Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)
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    Umwandlung von β-Carotin in Retinal, Retinsäure oder Retinol

    β-Carotin wird durch die Dioxygenase zum all-trans-Retinal oxidiert. Aus all-trans-Retinal wird entweder durch einen weiteren Oxidationsschritt all-trans-Retinsäure gebildet (links) oder es wird zu all-trans-Retinol reduziert (rechts).

    (Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)
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      zuletzt bearbeitet: 27.07.2022
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