Experiment: Hormonelle Regulation

Hormone sind chemische Informationsträger, die von definierten Organen (endokrinen Drüsen), Geweben oder Zellen synthetisiert und in das Blut bzw. die Hämolymphe abgegeben werden. Hormone lösen an ihren Zielzellen bereits in niedriger Konzentration eine hochspezifische Antwort aus. Die Ausschüttung der Hormone wird durch übergeordnete Hormone und/oder durch nervöse Stimulation oder Hemmung des hormonproduzierenden Gewebes reguliert. Hormonwirkungen sind daher niemals isoliert zu betrachten, sondern sind immer Teil eines komplexen Regelsystems.

Zusammen mit dem Nervensystem dient das Hormonsystem der Aufrechterhaltung wesentlicher integrativer Leistungen eines vielzelligen Organismus. Die meisten Zielorgane unterliegen der Kontrolle beider Systeme. Fast alle vegetativen Prozesse im tierischen Organismus werden durch deren spezifische Kooperation reguliert.

Der enge Zusammenhang zwischen Nerven- und Hormonsystem ist auch in dem Phänomen der Neurosekretion dokumentiert. Die hormonproduzierenden Zellen sind in diesem Fall Nervenzellen, die keine synaptischen Beziehungen mit anderen Neuronen oder Effektorzellen eingehen. Vielmehr enden die Axone an Blutgefäßen in komplexen Strukturen, die als Neurohämalorgane bezeichnet werden.

Bei Insekten sind die Corpora cardiaca wichtige Neurohämalorgane, die aus dem Gehirn stammende Neurohormone speichern und entlassen. Viele dieser Faktoren sind Peptide, die bei der Regulation der Lipid-(adipokinetische Hormone) oder Zucker-(hypertrehalosämische Hormone) konzentration in der Hämolymphe eine Rolle spielen.

In den Corpora cardiaca der Afrikanischen Wanderheuschrecke werden mindestens 3 verschiedene adipokinetische Hormone (AKH) gespeichert und während des Fluges ausgeschüttet. Diese Peptide stimulieren die Freisetzung des Lipids Diacylglycerol aus dem Fettkörper in die Hämolymphe. Auf diese Weise wird Energie für den Flug bereitgestellt.

Im Praktikumsteil "Hormonelle Regulation" sollen Sie

- exemplarisch die Grundzüge eines hormonphysiologischen Experiments kennenlernen
- sich in die Handhabung von Tieren für Versuchszwecke einüben
- die Technik eines colorimetrischen Tests erlernen und anwenden
- die Technik der Dünnschichtchromatografie erlernen und anwenden
- durch Führen eines Arbeitsprotokolls die Aufzeichnung der Experimente einüben
- die Ergebnisse mit Hilfe eines statistischen Tests bearbeiten 
- sich in der wissenschaftlichen Dokumentation und Präsentation üben.

Informieren Sie sich vor Beginn über folgende Themen:

Klassen und Wirkungsweisen von Hormonen, Morphologie und Lebensweise der Wanderheuschrecke, Corpus allatum; Corpus cardiacum; Neurohämalorgan; Adipokinetisches Hormon; Fettkörper, Lipidklassen, Stoffwechsel und Transport von Lipiden, Biotest; colorimetrischer Test, Prinzip der Dünnschichtchromatografie; Signifikanzniveau, Irrtumswahrscheinlichkeit, t-Test.

Mitzubringen sind: Laborkleidung und Schutzbrille (ohne - keine Teilnahme!), Präparierbesteck und Schreibzeug

Literaturauswahl:
Eckert, R.: Tierphysiologie. Thieme, Stuttgart, 2. Aufl. 1993.S. 328-348 und 375-381
Gewecke, M. (Hrsg.): Physiologie der Insekten. G. Fischer Vlg., Stuttgart, N. Y., 1995. S. 24-29, 111-124, 135, 
Müller, W. A.: Tier- und Humanphysiologie. Springer Vlg., Berlin, Heidelberg., N. Y., 1998. S. 209-214
Zöfel, P.: Statistik in der Praxis. G. Fischer Verlag Stuttgart 1. Aufl. 1985. S. 113-116
Sachs, L.: Angewandte Statistik. Springer Verlag, Heidelberg, New York, 7. Aufl. 1992.