Botanik online 1996-2004. Die Seiten werden nicht mehr bearbeitet, sie bleiben als historisches Dokument der botanischen Wissenschaft online erhalten!


Phytohormone (Pflanzenhormone) und andere Wachstumsregulatoren




Zur Begriffsklärung: Das Hormonkonzept im Tierreich

Hormone sind Botenstoffe. Sie werden von Zellen gebildet, sezerniert, und sie steuern die Aktivität anderer Zellen an entfernten Orten im Organismus. Die Hormonforschung befaßte sich zunächst ausgiebig mit tierischen Hormonen, deren Bedeutung für die Regulation des Stoffwechsels, für die Integration unterschiedlichster Funktionen im Organismus und für die Kontrolle des Wachstums schnell erkannt wurde. Die Aktivitäten des Hormonsystems wiederum stehen unter der Kontrolle des Zentralnervensystems, das sämtliche Funktionen im Organismus koordiniert.

Die raschen Fortschritte und die Anwendung der Erkenntnisse in der medizinischen Forschung erlaubten es, einige Definitionen und Konzepte zu formulieren, um den Begriff Hormon besser fassen zu können.

Im klassischen Sinne sind Hormone Substanzen, die in bestimmten Geweben (Drüsen) gebildet werden, von dort in die Blutbahn gelangen und dadurch zu den Wirkorten (Zielorganen, Erfolgsorganen) transportiert werden. Sie werden dort erkannt und leiten eine spezifische Reaktion ein. Man bezeichnet sie daher auch als Effektoren. Hormoninduzierte Reaktionen sind zwei Kategorien zuzuordnen:

  1. Reversible Reaktionen von Stoffwechselaktivitäten; Einstellung des Zellstoffwechsels auf den jeweiligen Bedarf des Organismus. Typisches Beispiel: Insulin steuert (senkt) den Blutzuckerspiegel auf einen gegebenen Sollwert.

  2. Irreversible Steuerung von Wachstums- und Differenzierungsvorgängen. Dazu zwei Beispiele: (a) Nicht ausreichende Mengen an Wachstumshormon führen zu Zwergwuchs. (b) Das Hormon Haematopoietin induziert die terminalen Schritte der Erythrozytendifferenzierung.

Hormone gehören verschiedenen Stoffklassen an; zu unterscheiden wäre vor allem zwischen den Peptid- und den Steroidhormonen. Die spezifische Wirkung auf Zellen der Erfolgsorgane beruht ausschließlich auf der Tatsache, daß nur sie über die notwendigen spezifischen Hormonrezeptoren verfügen. Das sind in der Regel Proteine, die ihre Konformation und Aktivität nach Hormonbindung ändern, somit ein Signal zur Steuerung des Zellstoffwechsels geben. Die rezeptorhaltigen Zellen allein sind demnach Signalempfänger.

Vielfach sind die Hormonrezeptoren an Zelloberflächen exponiert. Der gebundene Effektor dringt daher nicht in die Zelle ein, vielmehr stimuliert seine Bindung an den Rezeptor die Synthese eines intrazellulären Second messengers, z.B. von zyklischem AMP (cAMP), das seinerseits Stoffwechselaktivitäten steigert oder reduziert. Ein entscheidender Vorteil dieses Konzepts liegt in einer Verstärkerfunktion (Bildung einer Kaskade). Wohl alle Peptidhormone wirken auf diese Weise. Einige Steroidhormone, z.B. das Östrogen, hingegen, dringen in die Zellen ein, werden von einem intrazellulären Rezeptor erkannt, in den Zellkern transportiert und steuern dort selektiv die Expression einer Gruppe von Genen.

Je intensiver man sich mit Hormonen befaßte, desto mehr unterschiedliche Typen wurden erkannt und desto mehr kam das ursprüngliche Dogma der Trennung zwischen Syntheseort und Erfolgsorgan ins Wanken. Es gilt nach wie vor für eine ganze Reihe (recht bekannter) Hormone, doch lange nicht für alle. Neurohormone z.B. werden von Neuronen produziert und wirken auf Neuronen. Chalone sind Effektoren mit zellteilungshemmender Funktion. Sie werden beispielsweise von Epithelzellen produziert und steuern die Teilungsrate jener Zellen.


© Peter v. Sengbusch - Impressum