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Beispiel-Regelkreis - Blutzuckerspiegel

Hormone
Homöostase – Prozessregulierung im Körper

Glukose ist ein essentieller Bestandteil unserer Nahrung und unerlässlich für eine gesunde Energiegewinnung. Die Glukose wird durch die Verdauungsvorgänge des Magen-Darm-Trakts freigesetzt und über das Darmepithel ins Blut aufgenommen. Über die Blutzirkulation erreicht der Energieträger Glukose jede Zelle, wird dort durch Abbau in ATP umgewandelt und kann so für biochemische Vorgänge in der Zelle verwendet werden.

Wie wird die allgemeine Aufnahme von Blutzucker geregelt?

Im Allgemeinen steigt nach jeder Nahrungsaufnahme unser Blutzuckerspiegel (Normalwert: 90 mg/dl) an. Der Traubenzucker wird im gesamten Körper verteilt.

Die beiden Hauptregulatoren sind Insulin und Glucagon. Beide Hormone sind Produkte der Bauchspeicheldrüse (Pankreas). Insulin wird als Reaktion auf einen Blutzuckerspiegelanstieg (Hyperglykämie) von den Beta-Zellen der Langerhans-Inseln (Zellansammlungen in der Bauchspeicheldrüse) ausgeschüttet. Glucagon wirkt antagonistisch und wird auf einen Blutzuckerabfall (Hypoglykämie) hin von Alpha-Zellen ausgeschüttet.

Insulinwirkung

Insulin leitet die Aufnahme von Glukose aus dem Blut zur Glykolyse und Zellatmung in alle Zellen ein. Glukose wird abgebaut und ATP produziert. Insulin wirkt an der Membranoberfläche und startet über seinen Rezeptor ein Second-Messenger-System, das zur Aktivierung von speziellen Glukosetransportern führt. Diese GLUT (Glukosetransporter) ermöglichen die Aufnahme von Glukose in die Zelle und ihre Verwertung.

Hauptaufgaben des Insulins

  • Induktion der GLUT und damit zelluläre Glukoseaufnahme
  • Förderung des Aufbaus des Glykogenspeichers in der Leber

Wirkung des Glucagons

Glucagon gehört ebenfalls zu den Peptidhormonen und wirkt an einem membranständigen Rezeptor. Es löst eine Signalkaskade aus, die zum Abbau von Glykogen und damit zur Freisetzung von Glukose ins Blut führt.

Beispiel

Wenn der Blutzuckerspiegel nicht stimmt: Diabetes mellitus

Der Blutzuckerspiegel muss den ganzen Tag lang reguliert werden. Doch manchmal gibt es hierbei dauerhafte Probleme. Die Haupterkrankung ist hierbei Diabetes mellitus.

Diabetes ist eine Stoffwechselerkrankung, die sich in einer gestörten Glukosekonzentration und -verwertung äußert. Man unterscheidet hierbei im Allgemeinen zwei Typen:

  1. Diabetes mellitus Typ 1: erblich bedingt, Autoimmunerkrankung, Zerstörung der Beta-Zellen
  1. Diabetes mellitus Typ 2: alters-/ernährungsphysiologisch bedingt, steigende Intoleranz der Insulinwirkung, durch dauerhaft hohe Ausschüttungen, verminderte Rezeptorintegration, meist bei Essstörungen, wie z.B. Adipositas, oder im Alter
Die Blutzuckerkonzentration ist von den Gegenspieler-Hormone Insulin und Glukagon abhängig.
Die Blutzuckerkonzentration ist von den Gegenspieler-Hormone Insulin und Glukagon abhängig.
Multiple-Choice
Welche Beschreibung trifft auf Diabetes mellitus Typ II  zu?
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Hinweis:

Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Beispiel-Regelkreis - Blutzuckerspiegel ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Neurobiologie.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses NeurobiologieNeurobiologie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Neurobiologie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Neurobiologie - allgemein
    • Einleitung zu Neurobiologie - allgemein
    • Neurobio - Niedersachsen KC
    • Aufbau Nervenzelle
    • Ionen und Erregungsleitung
      • Einleitung zu Ionen und Erregungsleitung
      • Das Ruhepotential
      • Das Aktionspotential
        • Einleitung zu Das Aktionspotential
        • Refraktärzeit
        • Leitungsgeschwindigkeit des Aktionspotentials
      • Synapsenvorgänge
      • Rezeptoren und Neurotransmitter in Nervensystem
      • Informationsverarbeitung I: Art des postsynaptischen Potentials
        • Einleitung zu Informationsverarbeitung I: Art des postsynaptischen Potentials
        • Informationsverarbeitung II: räumliche und zeitliche Summation und präsynaptische Hemmung
        • Rezeptorpotential
        • Second Messenger - Prinzip der Informationsweitergabe
  • Motorische Endplatte
    • Einleitung zu Motorische Endplatte
    • Skelettmuskel
    • Muskelkontraktion
    • Der Reflex - Muskeln reagieren automatisch
    • Experimentelles Arbeiten in der Neurobiologie
      • Einleitung zu Experimentelles Arbeiten in der Neurobiologie
      • Präparation und Isolation von Nervenzellen
      • Patch-Clamp Methode
  • Sinnesphysiologie
    • Einleitung zu Sinnesphysiologie
    • Sinneszellen - Bau und Funktion
    • Reize
      • Adäquater Reiz
      • Rezeptorpotential
    • System Auge - Sehsinn
      • Einleitung zu System Auge - Sehsinn
      • Aufbau des Auges
        • Einleitung zu Aufbau des Auges
        • Bau und Funktion der Netzhaut
        • Fototransduktion - Molekularen Vorgänge in der Retina
    • Ohr - Gehör- & Gleichgewichtssinn
      • Einleitung zu Ohr - Gehör- & Gleichgewichtssinn
      • Sinneswahrnehmung im Innenohr - Das Labyrinth
      • Gehörorgan - Rezeption
      • Gleichgewichtsorgan - Vestibuläre Rezeption
    • Haut: Temperatur- & Tastsinn
  • Nervensystem - bei Wirbellosen und Wirbeltieren
    • Einleitung zu Nervensystem - bei Wirbellosen und Wirbeltieren
    • Nervensystem: ZNS-PNS-ANS
      • Einleitung zu Nervensystem: ZNS-PNS-ANS
      • Gehirn - Aufbau und Funktion
    • Erkrankungen des Nervensystem
      • Einleitung zu Erkrankungen des Nervensystem
      • Bildgebende Verfahren in der Medizin
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        • NMDA-Rezeptor: die Lösung für Lernvorgänge?
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    • Einleitung zu Hormone
    • Chemie der Hormone
    • Weitergabe der Hormoninformation
    • Homöostase – Prozessregulierung im Körper
      • Einleitung zu Homöostase – Prozessregulierung im Körper
      • Beispiel-Regelkreis - Blutzuckerspiegel
      • Regelkreis Beispiel -Thyroxinhaushalt
    • Stress: Zusammenspiel von Nerven und Hormonen
      • Einleitung zu Stress: Zusammenspiel von Nerven und Hormonen
      • Stress: Was passiert im Körper
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