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9.2.2 Die Vorgänge in den Sehzellen
Bemerkungen zum Sehvorgang
Bau des Auges vgl. Buch S. 308 oben: Bestandteile und deren Funktion
Fotorezeptoren = Lichtsinneszellen:
Zapfen (Farbensehen, vor allem im gelben Fleck) und Stäbchen (Hell-Dunkel)
Netzhaut (Retina) ist invers, d. h. ableitende Nervenzellen liegen über den Sehzellen und
werden durchstrahlt
Neuriten werden zu Sehnerv gebündelt und verlassen durch blinden Fleck die Retina
Sehvorgang ist vor allem bei Stäbchen erforscht:
Rhodopsinzyklus verursacht Veränderungen des Potenzials der Sehzelle:
Vorgänge bei Dunkelheit:
Retinal ist gekrümmt (11cis-Retinal) und an Opsin angelagert
cGMP (cyklisches Guanosinmonophosphat) ist an Na+-Kanäle gebunden → Na+- Kanäle
sind offen→ Na+ strömt ein (Dunkelstrom) und führt zu Depolarisation (Bis ca. -30 mV) der
Sehzellenmembran → es wird ständig ein Transmitter frei gesetzt, der die nachfolgenden
Nervenzellen hemmt. (Na+-K+-Pumpe muss Anhäufen Na+ in der Zell verhindern)
Vorgänge bei Belichtung:
Retinal nimmt die Lichtenergie auf und klappt auf zum gestreckten all-trans-Retinal →dieses
passt nicht mehr ins Opsin und löst sich von diesem → das „befreite“ Opsin aktiviert
Transducin→Transducin aktiviert das Enzym Phopsphodiesterase (PDE)→PDE löst cGMP
von den Natriumkanälen ab→ diese schließen sich → kein Na+-Einstrom
mehr→Hyperpolarisation → keine Transmitterausschüttung mehr→in den nachfolgenden
Nervenzellen werden Aktionspotenziale gebildet, deren Frequenz von der Reizstärke und der
Höhe der Hyperpolarisation abhängt.
Merke! In den Sehzellen ist einiges umgekehrt wie anderswo.
1. Die Ableitung erfolgt nach oben und deswegen muss der Sehnerv durch die Netzhaut
(blinder Fleck!)
2. Bei Dunkelheit sind die Sehzellen depolarisiert, weil die Na+-Kanäle geöffnet sind
und die Sehzellen setzen Transmitter frei.
3. Im „gereizten“ Zustand, d. h. bei Lichteinfall schließen sich die Na+-Kanäle, die
Sehzellen werden dadurch hyperpolarisiert (Unterschied zwischen innen und außen
wird größer) und die Transmitterauschüttung wird reduziert.
4. Der Transmitter wirkt auf die nachfolgende Erregungsbildung hemmend, d. h. erst
wenn er wegfällt, können APs gebildet werden. (Üblicherweise gilt der hier vor
kommende Transmitter Glutamat aber als erregend.)
Link mit Hintergrundinformationen zur Signalkaskade hierzu:
http://www.sinnesphysiologie.de/proto00/ws99_00/Photo/transduktion.htm