MINT lernen

Übungen: Peptid- und Steroidhormone

Hormone nach ihrem Bau einordnen, Kaskaden nachrechnen, Versuchsbefunde deuten — und klären, warum ein Hormon aus einer Aminosäure trotzdem in den Zellkern gelangt.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Übungsaufgaben

Zehn Übungen zum Klicken, Zuordnen, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus früheren Unterkapiteln und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.

A1
Peptid oder Steroid?
AFB I

Ordnen Sie jedes Hormon der passenden Gruppe zu.

Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Peptidhormon (hydrophil)
2Steroidhormon (lipophil)
Insulin, ADH, Oxytocin und Parathormon sind Ketten aus Aminosäuren. Testosteron, Östradiol und Progesteron werden aus Cholesterin gebildet — die Endungen „-on“ und „-ol“ sind typisch für Steroide.
Sexualhormone der Keimdrüsen werden aus Cholesterin gebildet.
Drei Hormone sind Steroide.
A2
Begriffe der Hormonwirkung
AFB I

Geben Sie zu jedem Begriff die passende Beschreibung an.

Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Hormondrüse und Transportprotein betreffen Bildung und Transport, Zielzelle die Spezifität, second messenger und Proteinkinase den schnellen Weg, der Transkriptionsfaktor den langsamen Weg über die Gene.
Sortieren Sie zuerst: Was geschieht im Blut, was an der Membran, was im Zellkern?
„Kinase“ kommt von der Übertragung einer Phosphatgruppe.
A3
Zwei Hormontypen im Vergleich
AFB I

Nennen Sie zu jedem Merkmal den Hormontyp, auf den es zutrifft, indem Sie es einem Bereich zuordnen.

Ordnen Sie jedes Merkmal einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Peptidhormone
2 beide
3 nur Steroidhormone
Gemeinsam sind Transport im Blut und Spezifität. Peptidhormone werden auf Vorrat in Vesikeln gespeichert und wirken an der Membran; Steroidhormone werden bei Bedarf aus Cholesterin gebildet, gelangen in die Zelle und wirken an der DNA.
Jedes Hormon braucht eine Zielzelle — aber nicht jedes passt durch die Membran.
Steroide sind lipophil und können deshalb nicht in Vesikeln zurückgehalten werden.
A4
TSH an der Schilddrüse
AFB II

Das Peptidhormon TSH aus der Hypophyse regt Schilddrüsenzellen an, das Hormon Thyroxin freizusetzen. Beschreiben Sie die Signalkette, indem Sie die Bausteine in die richtige Reihenfolge bringen. Zwei Bausteine gehören nicht dazu.

Klicken Sie die Bausteine in der richtigen Reihenfolge an — sie wandern nacheinander in die Plätze. Ein Klick auf einen belegten Platz gibt den Baustein zurück.
TSH ist ein Peptidhormon: Es bleibt außen, der Rezeptor startet über G-Protein und Adenylatcyclase den cAMP-Weg. Die Proteinkinase A aktiviert vorhandene Proteine — die Freisetzung beginnt innerhalb von Minuten.
Beginnen Sie außen an der Membran und enden Sie im Blut.
Weder das Hormon noch cAMP wirken hier an der DNA.
A5
Befunde an Zielzellen
AFB II

An Zellkulturen wurde die Wirkung verschiedener Hormone untersucht. Deuten Sie jeden Befund.

Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Befundspricht für einen Membranrezeptorspricht für einen intrazellulären Rezeptor
Das Hormon wirkt auch dann, wenn es an große Kunststoffkügelchen gekoppelt ist, die nicht in Zellen gelangen.
Ein Hemmstoff der Transkription hebt die Wirkung vollständig auf.
Die Reaktion der Zelle beginnt schon 20 Sekunden nach Zugabe des Hormons.
Radioaktiv markiertes Hormon reichert sich im Zellkern an.
Ins Cytoplasma eingespritzt wirkt das Hormon nicht, außen zugegeben dagegen schon.
Die Wirkung bleibt aus, wenn die Proteinbiosynthese gehemmt wird, und setzt erst nach Stunden ein.
Wirkt ein Hormon von außen, schnell und unabhängig von neuen Proteinen, sitzt sein Rezeptor in der Membran. Braucht es Transkription und Translation, reichert sich im Kern an und wirkt verzögert, arbeitet es über einen intrazellulären Rezeptor.
Fragen Sie jeweils: Muss das Hormon in die Zelle gelangen, und müssen neue Proteine entstehen?
Drei Befunde sprechen für jede Seite.
A6
Verstärkung in einer Fettzelle
AFB II

Ein hydrophiles Hormon lässt in Fettzellen Fett abbauen. Modellwerte: Ein Hormon-Rezeptor-Komplex aktiviert 10 G-Proteine, jedes eine Adenylatcyclase; jede bildet 100 cAMP. Je 4 cAMP aktivieren eine Proteinkinase A, jede davon aktiviert 100 Lipase-Moleküle, und jede Lipase spaltet 1000 Fettmoleküle je Minute. Berechnen Sie die Verstärkung.

Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
  1. cAMP-Moleküle je gebundenem Hormonmolekül: cAMP
  2. aktive Proteinkinasen A: Kinasen
  3. aktive Lipase-Moleküle: Lipasen
  4. gespaltene Fettmoleküle je Minute, in Millionen: Mio.
10 · 100 = 1000 cAMP; 1000 : 4 = 250 Kinasen; 250 · 100 = 25 000 Lipasen; 25 000 · 1000 = 25 000 000 Fettmoleküle je Minute. Ein einziges Hormonmolekül wird rund 25-millionenfach verstärkt.
Arbeiten Sie die Kaskade Stufe für Stufe ab.
Achtung: Bei der Proteinkinase wird geteilt, nicht multipliziert.
A7
Progesteron und die Gene
MixAFB II

Progesteron bereitet die Gebärmutterschleimhaut auf eine Schwangerschaft vor. Erklären Sie seine Wirkung auf der Ebene der Gene. Zwei Wörter bleiben übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Progesteron ist ein Hormon und gelangt, an Transportproteine gebunden, zur Schleimhaut. Es diffundiert durch die und bindet an seinen Rezeptor. Der Hormon-Rezeptor-Komplex wirkt als : Er bindet an einen regulatorischen DNA-Abschnitt vor bestimmten Genen und erleichtert der das Anlagern. So nimmt die dieser Gene zu, und die entstehende mRNA wird an den in Proteine übersetzt.

Hier greifen Membranbau (lipophile Stoffe passieren die Lipiddoppelschicht) und Genetik (Genregulation, Transkription, Translation) ineinander. Das Hormon steuert nicht die Reaktion eines Enzyms, sondern welche Proteine die Zelle neu bildet.
Welches Enzym liest bei der Transkription die DNA ab?
Ein Steroid braucht keinen second messenger.
A8
Trickaufgabe: das Schilddrüsenhormon
TrickAFB III

Das Schilddrüsenhormon Thyroxin wird aus der Aminosäure Tyrosin gebildet, ist aber lipophil. Legen Sie sich bei jeder Frage auf die zutreffende Antwort fest.

Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
FrageAntwort
Wo liegt der Rezeptor für Thyroxin?
Wie wird Thyroxin im Blut transportiert?
Wie schnell setzt die Wirkung auf den Stoffwechsel ein?
Was entscheidet über den Wirkungsweg eines Hormons?
Die Falle: „aus einer Aminosäure = Peptidhormon = Membranrezeptor“. Thyroxin ist lipophil, gelangt in die Zelle, bindet an einen Rezeptor im Zellkern und steuert die Genexpression — langsam und lang anhaltend, wie ein Steroidhormon.
Lassen Sie sich nicht von der Herkunft leiten, sondern von den Eigenschaften.
Lipophile Stoffe sind im Blut schlecht löslich.
A9
Knockouts und Hemmstoffe
AFB III

Beurteilen Sie die Aussagen zu Versuchen und Krankheitsbildern.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Ob ein Hormon wirkt, hängt von Hormon UND Rezeptor ab. Hemmstoffe zeigen, welcher Weg genutzt wird: Transkriptionshemmer treffen Steroide, Eingriffe in den cAMP-Abbau treffen den schnellen Weg.
Prüfen Sie bei jeder Aussage, welches Glied der Kette verändert ist.
Drei Aussagen stimmen.
A10
Ein Referat mit Fehlern
AFB III

Ein Schüler fasst sein Referat über Insulin und Testosteron zusammen. Überprüfen Sie seine Aussagen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Drei Fehler: Insulin ist hydrophil und wirkt an der Membran; Steroidwirkungen über Genexpression brauchen Stunden; und die Reaktion hängt vom Rezeptor der Zielzelle ab, nicht vom Transport.
Prüfen Sie jede Zeile mit den Fragen: hydrophil oder lipophil? schnell oder langsam? welche Zielzelle?
Drei Zeilen sind falsch.