Signalkaskade der Phototransduktion
Die Phototransduktion im Auge einfach erklärt: Wenn Licht auf die Netzhaut trifft, löst es eine komplexe biochemische Reaktionskette aus, die als Phototransduktion bezeichnet wird. Dieser Prozess beginnt mit dem Sehfarbstoff Rhodopsin, der in den Disks der Stäbchen lokalisiert ist.
Rhodopsin besteht aus einem Proteinanteil (Opsin) und einer Farbstoffkomponente (Retinal). Wenn Licht auf das Rhodopsin trifft, ändert sich die Struktur des Retinals von der 11-cis-Form zur all-trans-Form. Dies aktiviert ein G-Protein, welches wiederum die Phosphodiesterase (PDE) aktiviert.
Vocabulary: Fototransduktion ist der Prozess, bei dem Lichtsignale in elektrische Signale umgewandelt werden.
Die aktivierte PDE baut zyklisches Guanosinmonophosphat (cGMP) ab, was zu einer Verringerung der cGMP-Konzentration führt. Dies führt zum Schließen von Natriumkanälen in der Zellmembran, was eine Hyperpolarisation der Zelle zur Folge hat.
Highlight: Der Dunkelstrom im Auge bezieht sich auf den kontinuierlichen Einstrom von Natrium- und Calciumionen in die Fotorezeptoren im Dunkeln, der durch die Phototransduktion unterbrochen wird.
Diese Hyperpolarisation führt zu einer verminderten Ausschüttung des Neurotransmitters Glutamat an der Synapse, was wiederum die Signalweiterleitung an die nachgeschalteten Bipolarzellen beeinflusst.
Example: Die Signaltransduktion in der Netzhaut kann man sich wie eine Kette von Dominosteinen vorstellen: Ein Lichtsignal löst eine Reihe von biochemischen Reaktionen aus, die schließlich zu einer elektrischen Antwort der Nervenzellen führen.
