Fototransduktion und Sehzellen
Die Fototransduktion ist der Prozess, bei dem Lichtreize in elektrische Erregungen umgewandelt werden. Dieser komplexe Vorgang findet in den Stäbchen und Zapfen der Netzhaut statt.
Stäbchen haben eine hohe Lichtempfindlichkeit und sind für das Sehen bei schwachem Licht verantwortlich. Sie enthalten den Sehfarbstoff Rhodopsin in den Membranen ihrer Disks. Zapfen hingegen sind für das Farbsehen zuständig und kommen in drei verschiedenen Typen vor blau,gru¨n,rot.
Definition: Rhodopsin ist ein lichtempfindliches Protein in den Stäbchen, das aus Opsin und Retinal besteht.
Der Fototransduktionsprozess beginnt, wenn Licht auf das Rhodopsin trifft und es aktiviert. Dies löst eine Kaskade von Reaktionen aus, die letztendlich zur Hyperpolarisation der Zellmembran führt. Wichtige Schritte in diesem Prozess sind die Aktivierung von Transducin, die Aktivierung der Phosphodiesterase PDE und die Umwandlung von cGMP in GMP.
Example: Wenn Licht auf ein Stäbchen trifft, wird das 11-cis-Retinal im Rhodopsin zu all-trans-Retinal umgeformt, was den Beginn der Fototransduktionskaskade markiert.
Die Erregungskaskade führt letztendlich dazu, dass bei Belichtung die Transmitterfreigabe verringert wird. Im Dunkeln hingegen kommt es zur Depolarisation, was die Entstehung von Aktionspotenzialen in den nachgeschalteten Neuronen ermöglicht.