Signaltransduktion in Stäbchenzellen
Stell dir vor, was in deinen Augen passiert, wenn du vom hellen Tageslicht in einen dunklen Raum gehst! In Dunkelheit sind die Stäbchenzellen depolarisiert −20mV, weil Natriumkanäle durch gebundenes cGMP offen gehalten werden. Dies führt zu einer konstanten Ausschüttung des Neurotransmitters Glutamat.
Wenn Licht auf die Stäbchen trifft, beginnt eine faszinierende biochemische Kaskade: Das Licht wird vom Pigment Rhodopsin (bestehend aus Opsin und Retinal) absorbiert, was zu einer Konformationsänderung führt - Retinal wechselt von der cis- zur trans-Form. Diese Aktivierung setzt eine Signalkette in Gang, bei der ein G-Protein namens Transducin aktiviert wird.
Transducin aktiviert wiederum das Enzym Phosphodiesterase, welches cGMP zu GMP abbaut. Der sinkende cGMP-Spiegel führt zum Schließen der Natriumkanäle, wodurch die Zelle hyperpolarisiert −40mV wird und die Glutamatausschüttung stoppt. Dieser Stopp aktiviert die nachgeschalteten Bipolarzellen, die dann über Aktionspotenziale das Signal an die Ganglienzellen weitergeben.
🔍 Ironischerweise führt Licht zur Hemmung der Stäbchenzellen (Hyperpolarisation) - ein gegenintuitiver Mechanismus, der zeigt, wie raffiniert biologische Systeme sein können!