Phototransduktion

Phototransduktion
Video (2)
Signalkaskade mit Verstärkung im Fotorezeptor
Rhodopsin
Rhodopsin
1 : 3000
Transducin
theoretisch:
1 : 6.000.000
1:1
Phosphodiesterase
1 : 2000
cGMP
cGMP
gemessen: 250.000 hydrolysierte cGMP-Moleküle pro Photon
Phototransduktion
Aufgabe:
Erarbeiten Sie sich die Phototransduktion und
entwickeln Sie anschließend ein Schaubild
(Partner/Gruppe), mit dem Sie die Prozesse bei
der Phototransduktion anschaulich erklären
können.
Vergleich!
Aufgabe: Vergleichen Sie (s. Tabelle) die Erregungsleitung bei der
acetylcholinführenden (acetycholinergn) Synapse mit der
Erregungsleitung bei der Phototransduktion beim Stäbchen.
Vergleichsaspekt
Neurotransmitter
Ausgangszustand ( nicht
erregt)
Zustand bei Erregung
Auswirkung auf die
Folgezelle
Neuron mit Ach-Synapse
Stäbchen (inkl. Synpase)
Vergleichsaspekt
Neuron mit Ach-Synapse
Stäbchen (inkl. Synapse)
Neurotransmitter
Acetylcholin (erregend)
Glutamat (hemmend)
Ausgangszustand ( nicht
erregt)
Neuron hat ein
Ruhepotenzial von ca. 70mV, fast kein NaEinstrom, keine
Ausschüttung von ACh
Stäbchen hat aufgrund
durch cGMP geöffneter
ligandengesteuerter NaKanäle ein Ruhepotenzial
von ca. -30mV, Glutamat
wird ausgeschüttet,
Glutamat blockiert Kanäle
Zustand bei Erregung
Ca- und Na-Kanäle öffnen
Signalkaskade mit
sich  Depol.-  Exocytose Verstärkungseffekt senkt
von ACh
massiv die cGMPKonzentration  Na-Kanäle
schließen  Hyperpol. 
Rezeptorpotenzial von 70mV entsteht  keine
Ausschüttung von Glutamat
Auswirkung der Erregung
auf die Folgezelle
ACh öffnet Kanäle an der
Ohne Glutamat sind die
Postsynapse  Na-Einstrom postsynaptischen Kanäle
offen und es erfolgt eine
 EPSP
Depol.  EPSP
Netzhaut
In der Retina (Netzhaut) sind Stäbchen und
Zapfen unterschiedlich verteilt!
Unterschiede: Stäbchen und Zapfen
Video Farbsehen (3)!
Stäbchen
Zapfen
Lichtempfindlichkeit
Wesentlich lichtempfindlicher als die
Zapfen
Wesentlich
lichtunempfindlicher als die
Stäbchen
Sehpigment
Sehpigment ist Rhodopsin
Unterschiedliche Sehpigmente
(Iodopsine) mit verschiedenen
Absorptionspektren für rotes
(S-Zapfen) , grünes (M-Zapfen)
und blaues Licht (L-Zapfen).
Struktur/Aufbau
Disks: innere „Membranringe“, in denen
das Sehpigment verankert ist.
Membraneinfaltungen in
denen das Sehpigment
eingelagert ist.
Anzahl
120-130 Mio. Stäbchen auf der Netzhaut 6 Mio. Zapfen auf der
(Homo sapiens)
Netzhaut (Homo Sapiens)
Regenerationszeit
Längere Regenerationszeit im Vergleich
zu den Zapfen
Kürzere Regenerationszeit im
Vergleich zu den Stäbchen
Reaktion bei
Dunkelheit bzw. Licht
In Dunkelheit depolarisiert (-30 mV),
sodass der Neurotransmitter Glutamat
ausgeschüttet wird. . Durch einen
adäquaten Lichtreiz bleibt dies aus.
In Dunkelheit depolarisiert (30 mV), sodass der
Neurotransmitter Glutamat
ausgeschüttet wird. Durch
einen adäquaten Lichtreiz
bleibt dies aus.
Stäbchen & Zapfen ZzN
 Tabelle
Hell- und Dunkeladaption
Aufgabe zum Video (5):
Notieren Sie sich Stichpunkte mit denen Sie den
Prozessen der Adaptation beschreiben können.
Helladaption
Bla bla …
Dunkeladaption
Bla bla …
Adaption ZzN
Helladaption
Dunkeladaption
->vom Dunkeln ins Helle
-Pupillen verengen sich -> weniger Licht
fällt auf die Netzhaut
- vorrübergehende mögliche Blendung ist
auf gleichzeitigen Zerfall vieler
Rhodopsinmoleküle zurückzuführen
- nach max. 60 Sek. sieht man wieder,
denn es muss kein Rhodopsin regeneriert
werden
-> vom Hellen ins Dunkle
-Erhöhung der Pupillenweite
-Fotopigmente (Rhodopsin) in den Zapfen
reichern sich an
- dauert ca. 30 Min, da noch alle
Rhodopsinmoleküle abgebaut sind und
erst regeneriert werden müssen
Laterale Inhibition
Laterale Inhibition
Laterale Inhibition
Hausaufgaben
S. 409 durcharbeiten bzgl. der lateralen
Inhibition
Freiwillig!: AB Aufgaben A2 und A3