Stäbchen und Zapfen

 

 

Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

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Sehen: das Auge
I. Aufbau des menschlichen Auges
II. Signalverarbeitung in der Netzhaut


Themen:

Stäbchen und Zapfen
 
retinaem.jpg Stäbchen (groß) und Zapfen (klein) in einer elektronenmikroskopischen Aufnahmen der Retina eines Schwanzlurchs (Ambystoma tigrinum). Das Pigmenmtepithel ist abpräpariert. Die Stäbchen sind für die Detektion sehr geringer Lichtintensitäten (Dämmerungssehen) optimiert. Durch ihren großen Querschnitt (ca 1 µm²), ihren hohen Rhodopsingehalt und ihre hochverstärkende Signaltransduktion können Stäbchen elektrische Reaktionen auf Lichtintensitäten von nur wenigen Photonen/s produzieren.
 
Die wesentlich unempfindlicheren Zapfen-Photorezeptoren brauchen etwa 30-fach höhere Lichtintensität, um zu reagieren. Sie ermöglichen durch besonders schnelle Signaltransduktion das Bewegungssehen bei Tage und vermitteln die Wahrnehmung von Farbe (unten).
 
Aus: Wehner, R. + Gehring, W. (1995)
Zoologie
Thieme Verlag, Stuttgart

 
spectrum.jpg Stäbchen werden optimal von blau-grünem Licht (500 nm) angeregt. Sie vermitteln die Wahrnehmung von Grautönen. Zapfen dagegen teilen sich das Spektrum in drei Bereiche auf: Das Absorptionsmaximum der Blauzapfen liegt bei 420 nm, das der Grünzapfen bei 540 nm und das der Rotzapfen bei 560 nm. In der Information, welche Zapfenart wie stark angeregt wird, liegt daher die Farbinformation für das Gehirn. Die Spezialisierung der drei Zapfenarten auf unterschiedliche Farben kommt dadurch zustande, dass sie verschiedene Opsin-Proteine besitzen. Schon geringe Änderungen in der Opsinstruktur entscheiden über die Farbempfindlichkeit des Rhodopsins. Chromophor ist bei alle Zapfen Retinal.