Aufgabe Vorschlag A - Aufgabe 3 · Abitur Hessen Gesundheitslehre LK 2021
Thema: Hormonsystem: Wirkmechanismen und Regelkreise · Aus der Prüfung LK (2021)
Aufgabenstellung
3 Das Stresshormon Kortisol hemmt die durch Aldosteron vermittelte Kalziumreabsorption und erhöht infolgedessen die Ausscheidung von Kalzium mit dem Urin.
3.1
Im Material 8 finden Sie Informationen zum Kalziumionenspiegel im Blut.
Material 8: Informationen zur Kalziumionenkonzentration im Blut
Die Konzentration der Kalziumionenkonzentration im Blut wird bei ca. 10 mg/100 ml konstant gehalten.
Diese Kalziumionenkonzentration wird von höheren Gehirnzentren vorgegeben.
An der Regelung des Kalziumhaushalts sind unter anderem die Hormone Parathormon (PTH) und Calcitonin (CT) beteiligt.
PTH und CT werden an den Ribosomen durch Translation hergestellt.
Wird Kalzium mit der Nahrung zugeführt, so erhöht sich in der Folge die CT-Konzentration, während die PTH-Konzentration sinkt.
Sinkt der Kalziumionenspiegel unter 4 mg/100 ml, ist kein CT mehr nachweisbar, die PTH-Konzentration ist erhöht.
Kalziumionen werden durch die Niere rückresorbiert oder ausgeschieden.
Kalziumionen werden über den Darm aufgenommen oder unverändert ausgeschieden.
Kalziumionen können in den Knochen eingebaut, aber auch aus dem Knochen freigesetzt werden.
Entfernt man die Nebenschilddrüse, so sinkt die Kalziumionenkonzentration.
Hemmt man die Tätigkeit der C-Zellen der Schilddrüse, so steigt die Kalziumionenkonzentration.
Entwickeln Sie mithilfe von Material 8 ein Regelkreisschema für die Regelung des Kalziumionenspiegels im Blut. Ordnen Sie den anatomischen/physiologischen Begriffen Ihres Regelkreises die kybernetischen Fachbegriffe zu.
[13 BE]
3.2
Geben Sie die fehlenden Informationen für die genannten Substanzen in der Tabelle in Material 9 an.
Material 9: Regulatorische Substanzen
Substanz
Hormon/Enzym
Produktionsort
Zielzellen/Zielgewebe
Antwort des Zielorgans/Zielgewebes
ANP
Aldosteron
Angiotensin-Converting-Enzym
[6 BE]
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
3.1. Entwickeln Sie mithilfe von Material 8 ein Regelkreisschema für die Regelung des Kalziumionenspiegels im Blut. Ordnen Sie den anatomischen/physiologischen Begriffen Ihres Regelkreises die kybernetischen Fachbegriffe zu.
Lösung: Kybernetische Zuordnung: - Führungsgröße: Höhere Gehirnzentren - Sollwert: 10 mg/100 ml Blut - Regler: C-Zellen der Schilddrüse und Nebenschilddrüse - Stellgröße: Parathormon und Calcitonin - Stellglied: Darm, Niere, Knochen - Regelgröße: Kalzium-Ionenkonzentration im Blut - Störgröße: Kalzium-Ionenmangel in der Nahrung - Fühler: Rezeptoren an Schilddrüse/Nebenschilddrüse (Registrierung des Istwerts)
3.1. Begründen Sie die Wirkung der Hormone Calcitonin (CT) und Parathormon (PTH) auf den Kalziumionenspiegel.
Lösung: PTH steigert die Kalziumionenkonzentration im Blut, da durch die Kalziumaufnahme mit der Nahrung, also bei einer Erhöhung von Kalziumionen im Blutserum, die PTH-Konzentration sinkt. CT senkt die Kalziumionenkonzentration, da bei einem Kalziumionenspiegel unter 4 mg/100 ml kein Calcitonin mehr nachweisbar ist.
3.1. Beurteilen Sie die Wirksamkeit der Hormone Calcitonin und Parathormon bei Einnahme in Tablettenform über den Magen-Darm-Trakt.
Lösung: Es ist nicht sinnvoll, die Hormone CT und PTH oral einzunehmen. Sie werden als Proteine an den Ribosomen durch Translation hergestellt. Die Einnahme dieser Stoffe über den Mund bedeutet, dass sie bei der Verdauung im Magen-Darm-Trakt in Aminosäuren aufgespalten und damit unwirksam werden.
3.2. ANP: Hormon/Enzym
Lösung: Hormon
3.2. ANP: Produktionsort
Lösung: Herzvorhöfe
3.2. ANP: Zielzellen/Zielgewebe
Lösung: Niere / Arteriolen
3.2. ANP: Antwort des Zielorgans/Zielgewebes
Lösung: Vermehrte Natrium- und Wasserausscheidung, Vasodilatation
3.2. Aldosteron: Hormon/Enzym
Lösung: Hormon
3.2. Aldosteron: Produktionsort
Lösung: Nebennierenrinde
3.2. Aldosteron: Zielzellen/Zielgewebe
Lösung: Niere
3.2. Aldosteron: Antwort des Zielorgans/Zielgewebes
Lösung: Natriumionen- und Wasserrückresorption / Kaliumionensekretion
3.2. Angiotensin-Converting-Enzym: Hormon/Enzym
Lösung: Enzym
3.2. Angiotensin-Converting-Enzym: Produktionsort
Lösung: Lunge und vaskuläres Endothel
3.2. Angiotensin-Converting-Enzym: Zielzellen/Zielgewebe
Lösung: Glatte Muskulatur in den Gefäßen
3.2. Angiotensin-Converting-Enzym: Antwort des Zielorgans/Zielgewebes
Lösung: Vasokonstriktion
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