Lernpaket 6

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  1. Was sind Hormone?
    körpereigene Signalstoffe, die den Stoffwechsel und die Funktion von Erfolgsorganen koordinieren
  2. Einteilung nach Bildungsort
    • Hypophysäre Hormone: in Adenohypophyse gebildet
    • Steuern das periphere Hormonsystem, deshalb glandotrop (Bsp: ACTH, TSH, STH, LH, FSH)
    • Außnahme: Prolaktin; wird auch in Adenoh. gebildet, wirdk aber direkt am Gewebe
    • Hypothalamische Hormone: gelangen über Pfortadersystem zur Adenohypophyse und steuern die Sekretion der glandotropen H.
    • man unterscheidet Releasing Hormone (Liberine; Endung -RH, zB TRH, CRH, LH-RH) und Inhibiting Hormone (Statine, Endung -IH, zB PIH, Somatostatin)
    • ADH und Oxytocin werden in Hypothalamus gebildet! Gelangen über Axonwanderung in Neurohypophyse, werden dort gespeichert
    • Glanduläre Hormone: werden in Pankreas (Insulin, Glukagon), Schilddrüse (T3, T4, Calcitonin), Nebenschilddrüse (Parathormon) und Nebenniere (Steroidh., Katecholamine) gebildet
    • endokrine Sekretion, wirken direkt auf Gewebe
    • Aglanduläre Hormone: Gewebehormone
    • gelangen über Blut zur Zielzelle (Sekretin, Gastrin) oder durch Diffusion bzw werden von Zellen selbst gebildet (Serotonin, Histamin, Eicosanoide)
    • parakrine Sekretion: H. wird in Nachbarschaft gebildet und gelangt durch Diffusion zum Ziel
    • autokrine Sekretion: in Zielzelle selbst gebildet
  3. Einteilung nach chemischer Struktur
    • Steroide und FS-Derivate: werden aus Cholesterin gebildet - lipophil
    • außer Thyroxin werden sie bei Bedarf gebildet und direkt ausgeschüttet
    • Abbau über Biotransformation
    • Aminosäurederivate und Proteohormone: in der Regel hydrophil - können Membran nicht passieren
    • in Vesikeln gespeichert
    • Bsp: Calcitonin (Schilddrüse), Insulin, ADH (Hypophysenhinterlappen)
  4. Signalübertragung
    lipophile Hormone
    • Lipophile H.: über nucleäre Hormonrezeptoren
    • können Zellmembran durchdringen
    • binden an intrazellulären Hormonrezeptor, Komplex entsteht (Teilweise Dimerbildung)
    • Dieser wandert in Zellkern, bindet an DNA und wirkt als Transkriptionsfaktor
    • Nucleäre Rezeptoren bestehtn aus einer hoch konservierten, spez. DNA-Bindungsdomäne und einer wenig konservierten Domäne zur Bindung des Hormons
    • Aminosäuresequenz der DNA-Bindungsdomäne bildet Zinkfinger aus
    • Zinkfinger sind für spezifische Bindung an entsprechende DNA-Sequenzen verantwortlich (Hormon-Response-Elemente)
  5. lipophile Hormone
    • Steroidhormone (Glucocorticoide, Mineralcorticoide, Sexualhormone)
    • Vitamin-D-Hormon (Calcitriol)
    • Schilddrüsenhormone (Trijodthyronin, Thyroxin)
    • Eicosanoide (Prostaglandine, Thromboxane, Leukotriene)
  6. hydrophile Hormone
    • Aminosäurederivate (Katecholamine, Gewebehormone - Histamin, Serotonin)
    • Proteohormone (ALLE H. aus Hypothalamus oder Hypophyse sowie Insulin, Glukagon, Parathormon, Calcitonin)
  7. Signalübertragung
    Hydrophile Hormone
    • werden im Serum gelöst transportiert, können Membran aber nicht passieren
    • binden an membranständigen Rezeptor, Konformationsänderung, Freisetzung eines second Messenger
  8. Cholera
    • Choleratoxin modifiziert UE eines Gs-Proteins im Dünndarm
    • ADP-Ribosyl-Rest von NAD+ wird kovalent mit UE des G-Proteins verbunden und Nicotinamid freigesetzt
    • Adenylatzyklase dadurch dauerhaft aktiviert, cAMP dauerhaft erhöht
    • Chloridkanäle werden aktiviert, Na/H-Austauscher gehemmt -> Durchfall
  9. Diphertietoxin
    • D. ist eine Ribosyltransferase, die NAD+ nutzt
    • Elongationsfaktor wird durch das Anhängen irreversibel inaktiviert
    • Proteinbiosynthese gehemmt
  10. Phospholipase C
    • durch Gq-Proteine und Tyrosinkinasen aktiviert
    • spaltet PIP2 (Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat) zu IP3 (Inositol-1,4,5-triphosphat) und DAG (Diacylglycerin)
    • IP3 wandert zum ER und Ca2+ wird freigesetzt
    • DAG bleibt in Membran (lipophil) und aktiviert Proteinkinase C (Ca aktiviert diese auch)
    • -> Enzyme werden phosphoryliert
  11. NO-Bildung und Wirkung
    • NO = Endothelium-derived-relaxing-factor
    • zB Histamin bindet an Rezeptor auf Endothelmembran
    • NO-Synthase spaltet aus Arginin NO ab
    • aktiviert dann in Gefäßzelle Guanylatzyklase
    • GTP -> cGMP -> Vasodilatation
  12. Guanylatzyklase (Arten)
    • 1-Helixrezeptor
    • Membranständig: besitzt extrazelluläre Bindungsstelle für Hormone
    • wird nach Bindung eines Hormons (Bsp ANP) aktiv und synthetisiert cGMP
    • Lösliche Guanylatzyklase: frei im Zytosol, durch NO aktiviert
  13. Regelkreis der Schilddrüsenhormone
    • im Hypothalamus wird TRH synthetisiert (Thyreotropin-releasing-Hormon; Thyreoliberin)
    • TRH = Tripeptid (enthält Histidin)
    • TRH bewirkt in Adenohypophyse Bildung und Freisetzung von TSH (Thyreoideastim. Hormon; Thyreotropin)
    • TSH bindet an G-Protein-gekoppelten Rezeptor in Schilddrüse und stimuliert Bildung u. Freisetzung von T3 (Trijodthyronin) und T4 (Thyroxin) sowie Jodid-Aufnahme
    • T3 hemmt Sekretion von TSH in Adenohypophyse

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  14. Biosynthese von T3 und T4
    • akt. Aufnahme von Jodid (J-) (Na-Symport)
    • Thyreoperoxidase oxidiert Jodid zu Jod (J2)
    • -> kann Schilddrüse nicht mehr verlassen!
    • Schilddrüsengewebe besteht aus Follikeln in deren Innerem Thyreoglobin (viele Tyrosylreste!) gespeichert ist
    • Im Bereich der Mikrovili der apik. Membran bindet Jod an Tyrosylreste des Thyreoglobins
    • es entstehen Monojodtyrosin- und Dijodtyrosinreste
    • Intramolekulare Kopplung zu Tri- und Tetrajodtyrosinylresten
    • im extrazellulären Kolloid werden Tyroxin und Trijodthyroxin als "modifizierte Aminos" gespeichert
    • unter TSH-Einfluss wird Thyreoglobin über Endozytose aufgenommen
    • Verschmelzung mit Lysosomen, die T3 und T4 durch limitierte Proteolyse abspalten und ins Blut abgeben
    • Binden in Blut an TBG (thyroxinbindende Globuline), TBPA und Albumin
    • T3 etwa 3x stärker wirksam als T4, jedoch viel niedriger konzentriert
    • in Leber und Niere werden etwa 30% des T4 zu T3 dejodiert

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  15. Wirkung und Abbau der Schilddrüsenhormone
    • gelangen in Zellkern (lipophil)
    • T3 bindet an Transkriptionsfaktor mit Zinkfingerdomänen und aktiviert diesen
    • Dieser bindet mit Zinkfingerdomänen an DNA und beeinflusst Transkription
    • - Förderung des Wachstums (Steigerung von Synthese und Ausschüttung des Wachstumshormons Somatostatin in Adenohypophyse)
    • - Förderung des Glucosestoffwechsels über Gluconeogenese und Glykogenolyse
    • - steigern Grundumsatz durch verstärkte Expression der Na/K-ATPase
    • - positiv inotrop und chronotrop, Einbau von β1-Rezeptoren
    • - induzieren lysosomale Hyaluronidase und wirken so auf Bindegewebe
    • Abbau: In Leber glucoronidiertes oder sulfatiertes T4 wird über Galle ausgeschieden
  16. Hyperthyreose
    • Grundumsatz, HF, Körpertemperatur sind erhöht
    • Gewichtsabnahme, Schwitzen, Tremor, Diarrhö, Schlafstörungen
    • Gründe: Entzündlich (funktionelle Autonomie, zB Adenom), neoplastisch (TSH-Spiegel↑, exogene Hormonzufuhr), autoimmun (Morbus Basedow - Autoantikörper werden gebildet, binden an TSH-Rezeptoren; Merseburger Trias: Struma, Herzrasen, Exophthalmus)
  17. Hypothyreose
    • Angeboren: durch Aplasie oder Hypoplasie der Schilddrüse, massive irreversible Beeinträchtigung der Intelligenz und vermindertes Wachstum (Kretinismus)
    • -> Screening auf erhöhtes TSH am 5. Lebenstag
    • Erworben: Antriebsarmut, Müdigkeit, trockene, kühle Haut, raue Stimme, Myxödeme (Mucopolysaccharidablagerungen)
  18. Struma
    • Vergrößerung der Schilddrüse
    • KEINE Diagnose!
    • meist durch Jodmangel -> verminderte Produktion der Schilddrüsenhormone -> neg. Rückkopplung fällt weg -> verstärkte TSH-Ausschüttung -> gesteigerte Durchblutung und Zellhypertrophie
    • Durch Jodmangel außerdem Aktivierung intrathyreoidaler Wachstumsfaktoren -> Hyperplasie der Zellen
  19. Synthese, Abbau, Regulation und Wirkung der Katecholamine
    Lokalisation: Ganglienzellen des Sympathikus und Nebennierenmark

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    • Enzyme:
    • 1) Phenylalaninhydroxylase
    • 2) Tyrosinhydroxylase
    • 3) Decarboxylase
    • 4) Dopaminhydroxylase
    • 5) N-Methyltransferase

    Abbau:

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    • Die Schritte der COMT bzw MAO können auch in umgekehrtet Reihenfolge ablaufen!
    • COMT übernimmt Methylgruppe von SAM!!
    • Merksatz: Kommt SAM zu MAO?

    • Regulation:
    • werden in Vesikeln gespeichert, bis sie auf ein sympathisches Signal hin ausgeschüttet werden

    • Wirkung:
    • - alle a- und β-Rezeptoren leiten ihr Signal über das heterotrimere G-Protein weiter, nur a1 aktiviert Phospholipase C
    • - Bindung an β-Rezeptoren führt über das heterotrimere G-Protein zu Aktivierung der Adenylatzyklase
  20. Insulin
    Synthese, Regulation, Wirkung (Rezeptor)
    • Synthese: in B-Zellen des Pankreas synthetisiert und als Zink-Hexamer gespeichert (sechs Insulin um ein Zink-Ion)
    • Proteohormon, A-Kette (21 Aminos) und B-Kette (30 Aminos)
    • Beide Ketten über zwei Disulfidbrücken verbunden, eine zusätzliche Disuldifbrücke innerhalb der A-Kette
    • Prä-Proinsulin besitzt am N-Terminus Signalsequenz
    • sobald diese am Ribosom erscheint, wird der Komplex zum ER transportiert, Rest direkt ins Lumen translatiert
    • Signalpeptid wird cotranslational abgespalten und Proinsulin entsteht
    • passiert Golgi und wird in Sekretgranula gespeichert (zusammen mit Protease)
    • Dort wird C-Peptid herausgeschnitten und reifes Insulin entsteht
    • C-Peptid hat diagnostische Bedeutung bei Diabetikern (gleiche Konz. wie Insulin, aber länger im Blut)
    • Regulation: über Blutzucker
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    • durch Anstieg der K-Konzentration: Depolarisation
    • außerdem stimuliert durch Anstieg der Konzentration von GLP-1
    • Wirkung: über membranständigen Rezeptor, dessen intrazellulärer Anteil Tyrosinkinase-Aktivität besitzt
    • Autophosphorylierung der Tyrosinkinase an Stellen, die so zur Andockstelle für Insulinrezeptorsubstrat (IRS) werden
    • IRS aktiviert weitere Signalmoleküle
    • zB: PI3-Kinase, die PIP2 zu PIP3 phosphoryliert
    • PIP3 bindet an PKB, die Phosphodiesterase aktiviert -> cAMP
    • Abbau: nach Aufnahme samt Rezeptor werden im Lysosom die Disulfidbrücken gespalten und freie Ketten proteolytisch abgebaut
  21. Glukagon
    Synthese, Wirkung (Rezeptor)
    • Synthese: Proteohormon (29 Aminos) wird in A-Zellen des Pankreas durch limitierte Proteolyse gebildet
    • Dabei entstehen Glukagon-Like-Peptids, die Insulinsekretion stimulieren können
    • Wirkung: über Gs-Protein-gekoppelten Rezeptor
    • aktiviert Adenylatzyklase -> cAMP steigt -> PKA aktiviert
    • diese phosphorylieren Transkriptionsfaktoren, diese wiederum induzieren Transkription der Gene, die Schrittmacherenzyme codieren
    • Regulation: bei Abfall der Glucosekonzentration
    • AUSNAHME: Bei proteinreicher Mahlzeit werden Insulin UND Glukagon sezerniert
Author:
Ch3wie
ID:
291840
Card Set:
Lernpaket 6
Updated:
2014-12-17 17:41:49
Tags:
Lernpaket Biochemie Endspurt
Folders:
Biochemie
Description:
Lernpaket 6 - Hormone
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