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Botenstoffe sind chemische Stoffe die der Signalubertragung oder chemischen Kommunikation Chemokommunikation dienen Sie konnen dabei ihre Wirkung innerhalb von einem Organismus zwischen den Individuen einer Spezies oder zwischen verschiedenen Spezies entfalten Andere Bezeichnungen sind Mediator Signalstoff Elicitor Semiochemikalie oder Infochemikalie Botenstoffe sind grundlegend wichtig fur das Zusammenspiel und die Kommunikation zwischen Zellen und Geweben innerhalb eines Organismus Bei Pflanzen regulieren Botenstoffe unter anderem das Wachstum und die Entwicklung sowie auch den eigenen Schutz z B vor Krankheitserregern oder Fressfeinden 1 2 Auch die Kommunikation zwischen Organismen erfolgt haufig uber chemische Botenstoffe sogenannte Semiochemikalien Bei den Semiochemikalien wird generell zwischen Pheromonen und Allelochemikalien unterschieden Pheromone dienen der Kommunikation zwischen Organismen einer Art intraspezifisch Allelochemikalien ubertragen Informationen zwischen Organismen mindestens zweier Arten interspezifisch Bei den Allelochemikalien unterscheidet man Allomone die dem Sender nutzen Kairomone die dem Empfanger nutzen und Synomone die beiden nutzen 3 Beispiele fur eine interspezifische Wirkung sind die Fahigkeit einiger Pflanzen uber bestimmte Allomone Parasiten von Pflanzenschadlingen anzulocken 1 die Fahigkeit einer Spinnenart mit einem Sexualpheromon Nachtfalter als Beute anzulocken 4 Inhaltsverzeichnis 1 Beispiele fur Botenstoffe und ihre Wirkungen 2 Klassen von Botenstoffen 3 Unterteilung nach Funktion und Wirkung 4 Literatur 5 EinzelnachweiseBeispiele fur Botenstoffe und ihre Wirkungen BearbeitenBeispiele fur Botenstoffe und ihre Wirkungen Boten bzw Signalstoff Wirkungsort Wirkungsweise WirkungMensch Hormon Zellen bzw Gewebe im Korper Hormon wirkt uber Rezeptormolekul an der Zelloberflache Signaltransduktion Kontrolle der Stoffwechsel vorgange im Korper durch Schilddrusen Hormone unter anderem ThyroglobulinHormon dringt in die Zelle ein zum Beispiel Steroide und reagiert dort mit Rezeptorprotein zum Beispiel Sexualhormonen wie Androgene oder Estrogene Pflanze Fluchtige organische Verbindungen Zellen bzw Gewebe in der Pflanze und oder andere Organismen Biosynthese von bestimmten Stoffen wie zum Beispiel Proteinase Inhibitoren bei Tomaten Verzogerung des Wachstums und der Entwicklung der SchadlingeBiosynthese und anschliessende Emission von fluchtigen organischen Verbindungen wie zum Beispiel Terpenoide bei der Maispflanze Aktive Anlockung von Parasiten oder Verfolgern der Schadinsekten tritrophische Wechselwirkung Insekt Pheromon Individuen der gleichen Art Auslosung eines bestimmten Verhaltens zum Beispiel Lock oder Warnstoffe Releaser Pheromone mit kurzfristiger Wirkung Massenangriff von Honigbienen nach vorhergehendem Stich Stachelpheromon Auslosung einer physiologischen Anderung nicht unbedingt des Verhaltens Primer Pheromone mit langanhaltender Wirkung Verhinderung des Aufziehens einer Konigin bei Honigbienen durch KoniginnensubstanzKlassen von Botenstoffen BearbeitenDie Botenstoffe konnen in verschiedene Gruppen oder gemass ihrer Funktion und Wirkung unterteilt werden wobei die Einteilung haufig gleitende Ubergange hat bzw recht willkurlich ist Gruppen von Botenstoffen 5 Gruppe Bemerkungen Eigenschaften Beispiel e ReferenzenHormone Werden im Organismus synthetisiert und ubermitteln an Organe Gewebe oder Zellgruppen die vom Bildungsort mehr oder weniger weit entfernt liegen konnen Signale od Botschaften die auf deren Funktion bestimmte physiologische Wirkungen ausuben dabei wirken Hormone nicht direkt sondern indirekt beispielsweise durch Veranderung der Enzymkonzentration 6 Kairomone Botenstoffe zur Kommunikation zwischen unterschiedlichen Spezies sog Allelochemikalie die nur dem aufnehmenden Organismus Empfanger nutzen z B Pflanzenduftstoffe die Insekten den Weg zur Wirtspflanze als Nahrungsquelle zeigen 7 Neurotransmitter Botenstoffe des Nervensystems die die Nervenzellen erregen oder hemmen eng begrenzte lokale Wirkung Neuropeptide Cytokine spezielle Neurotransmitter des Gehirns regeln die Starke von bestimmten Reaktionen Endorphine hemmen beispielsweise starke Schmerzen konnen aber auch Glucksgefuhle und Entspannung nach starken korperlichen Anstrengungen vermitteln 8 9 Parahormone Botenstoffe die in irgendeiner Weise nicht alle Kriterien erfullen die fur die Definition eines Hormons notwendig sind Kohlendioxid fungiert im Rahmen der Atmungsregulation als Kommunikationsstoff 10 Pheromone Werden in die Umgebung ausgeschieden und losen einen bestimmten Effekt oder ein bestimmtes Verhalten aus Pheromone wirken im Gegensatz zu den Allomonen zwischen Individuen derselben Spezies intraspezifisch Pheromone beeinflussen beispielsweise auch das Zusammenleben der Menschen 11 Phytohormone Botenstoffe in Pflanzen beeinflussen Wachstums und Differenzierungsprozesse Ethylen Auxine Auxine stimulieren in geringer Konzentration Wachstums und Entwicklungsprozesse wie Zellteilung und Zellstreckung in der Pflanze Ethylen ist bei Pflanzen an Wachstumsvorgangen und Stressreaktionen beteiligt 12 Unterteilung nach Funktion und Wirkung BearbeitenUnterteilung von Botenstoffen Semiochemikalien nach ihrer Funktion und Wirkung 13 Wirkung Stoffklasse Bezeichnung und Wirkung Beispiel e ReferenzenIntraspezifisch Pheromone Primer physiologische Veranderung Primerpheromone der Bienen 14 Intraspezifisch Pheromone Releaser Verhaltensanderung Sexualpheromone 15 Interspezifisch Allelochemikalien Allomone Vorteil fur produzierenden Organismus bzw Schaden fur Empfanger Antibiotika Toxine frasshemmende Geschmacksstoffe bei PflanzenInterspezifisch Allelochemikalien Kairomone Vorteil fur empfangenden OrganismusInterspezifisch Allelochemikalien Synomone Vorteil fur produzierenden und empfangenden Organismus BlutenduftInterspezifisch Allelochemikalien Apneumone Freisetzung durch abiotische Substrate konnen fur Empfanger von Vorteil und fur das Substrat bewohnende Organismen von Nachteil seinViele Botenstoffe sind Peptide Steroide Aminosaurederivate Isoprenderivate Aldehyde Benzaldehyd Salicylaldehyd 16 oder Sauren wie Benzoesaure um nur einige zu nennen Literatur BearbeitenFerid Murad 1999 Die Entdeckung einiger biologischer Wirkungen von Stickstoffmonoxid und seiner Rolle fur die Zellkommunikation Nobel Vortrag In Angewandte Chemie Bd 111 Nr 13 14 S 1976 1989 doi 10 1002 SICI 1521 3757 19990712 111 13 14 lt 1976 AID ANGE1976 gt 3 0 CO 2 A Louis J Ignarro 1999 Stickstoffmonoxid ein einzigartiges endogenes Signalmolekul in der Gefassbiologie Nobel Vortrag In Angewandte Chemie Bd 111 Nr 13 14 S 2002 2013 doi 10 1002 SICI 1521 3757 19990712 111 13 14 lt 2002 AID ANGE2002 gt 3 0 CO 2 Q Ulrich Forstermann 1994 Stickoxid NO Umweltgift und korpereigener Botenstoff In Biologie in unserer Zeit Bd 24 Nr 2 S 62 69 doi 10 1002 biuz 19940240203 Hanns J Neubert Fett ein lebenswichtiger Signalstoff In Welt online 9 Februar 2003 Online Hans Jurgen Bestmann Elke Ubler Bert Holldobler 1997 Erste Untersuchungen zur Biosynthese von Ameisenspurpheromonen In Angewandte Chemie Bd 109 Nr 4 S 391 394 doi 10 1002 ange 19971090420 John G Macconnell Robert M Silverstein 1973 Neue Ergebnisse der Chemie von Insektenpheromonen In Angewandte Chemie Bd 85 Nr 15 S 647 657 doi 10 1002 ange 19730851503 Hans Jurgen Bestmann Otto Vostrowsky 1993 Chemische Informationssysteme der Natur Insektenpheromone In Chemie in unserer Zeit Bd 27 Nr 3 S 123 133 doi 10 1002 ciuz 19930270304 Roland Schauer 1972 Zur Wirkungsweise der Hormone In Angewandte Chemie Bd 84 Nr 2 S 41 50 doi 10 1002 ange 19720840202 Heinz Hahn amp Martin Bopp 1981 Phytohormone Die Cytokinine In Biologie in unserer Zeit Bd 11 Nr 4 S 113 120 doi 10 1002 biuz 19810110406 Frank Schroder 1998 Induzierte chemische Abwehr bei Pflanzen In Angewandte Chemie Bd 110 Nr 9 S 1271 1274 doi 10 1002 SICI 1521 3757 19980504 110 9 lt 1271 AID ANGE1271 gt 3 0 CO 2 K Einzelnachweise Bearbeiten a b Claus Wasternack amp Bettina Hause 2000 Stressabwehr und Entwicklung Jasmonate chemische Signale in Pflanzen In Biologie in unserer Zeit Bd 30 Nr 6 S 312 320 doi 10 1002 1521 415X 200011 30 6 lt 312 AID BIUZ312 gt 3 0 CO 2 8 Uwe Conrath amp Heinrich Kauss 2000 Systemisch erworbene Resistenz Das Immunsystem der Pflanze In Biologie in unserer Zeit Bd 30 Nr 4 S 202 208 doi 10 1002 1521 415X 200007 30 4 lt 202 AID BIUZ202 gt 3 0 CO 2 1 Albert Gossauer Struktur und Reaktivitat der Biomolekule Eine Einfuhrung in die Organische Chemie Helvetica Chimica Acta 2006 ISBN 978 3 906390 29 1 S 133 ff Stefan Schulz 1997 Die Chemie von Spinnengift und Spinnseide In Angewandte Chemie Bd 109 Nr 4 S 324 337 doi 10 1002 ange 19971090404 G Czihak H Langer H Ziegler Hrsg Biologie ein Lehrbuch Springer Verlag Berlin 1996 ISBN 3 540 61557 1 Johannes Huber Elisa Gregor Die Kraft der Hormone Verlag Droemer Knaur 2005 ISBN 3 426 66974 9 Albert Gossauer Struktur und Reaktivitat der Biomolekule Verlag Helvetica Chimica Acta Zurich 2006 S 133 ISBN 978 3 906390 29 1 Michael Angrick 1983 Endorphine In Pharmazie in unserer Zeit Bd 12 Nr 5 S 129 134 doi 10 1002 pauz 19830120501 Joachim W Deitmer 2000 Energiefluss im Gehirn Wie Gliazellen Neurone stark machen In Biologie in unserer Zeit Bd 30 Nr 6 S 333 340 doi 10 1002 1521 415X 200011 30 6 lt 333 AID BIUZ333 gt 3 0 CO 2 X Gerhard Czihak Helmut Langer Hubert Ziegler Hrsg Biologie ein Lehrbuch Springer Verlag Berlin 1996 ISBN 3 540 61557 1 Udo Pollmer Andrea Fock Ulrike Gonder Karin Haug Liebe geht durch die Nase Was unser Verhalten beeinflusst und lenkt Kiepenheuer und Witsch Koln 2001 ISBN 3 462 03011 6 Klaus Grossmann amp Hauke Hansen 2003 Auxin Herbizide Wirkstoffe mit Janusgesicht In Biologie in unserer Zeit Bd 33 Nr 1 S 12 20 doi 10 1002 biuz 200390002 Donald A Nordlund Semiochemicals a review of the terminology In Semiochemicals Their Role in Pest Control D A Nordlund R L Jones W J Lewis Hrsg John Wiley amp Sons New York 1981 S 13 28 ISBN 0 471 05803 3 N Koeniger H J Veith Spezifitat eines Brutpheromons und Bruterkennung bei der Honigbiene Apis Mellifera L In Apidologie 15 1984 S 205 210 doi 10 1051 apido 19840208 Adolf Butenandt Rudiger Beckmann Erich Hecker Uber den Sexuallockstoff des Seidenspinners I Der biologische Test und die Isolierung des reinen Sexuallockstoffes Bombykol In Hoppe Seyler s Zeitschrift fur physiologische Chemie 324 1961 S 71 83 doi 10 1515 bchm2 1961 324 1 71 Ursula Klaschka Spurenstoffe beeinflussen das Zusammenleben Nachrichten aus der Chemie 59 2011 613 618 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Botenstoff amp oldid 236555154