Hallo zusammen :) Ich schreibe demnächst eine wichtige Klausur in Biologie (Kursstufe, Gymnasium) über das menschliche Auge und muss erklären können, was chemisch betrachtet während der Fototransduktion abläuft. Ich weiß aber nicht genau, ob ich alle Zusammenhänge verstanden habe. Kennt sich da eventuell jemand genauer mit aus oder kann über meinen Aufschrieb kurz drüberlesen?
Dunkelstrom / ohne Belichtung
Membranpotentialbei -40 mV Ermöglichtdas Sehen bei Nacht (Hell/Dunkel Kontraste, versch. Graustufen) Rhodopsin liegt in der cis-Form in die Disk Membran der Stäbchen integriert vor Da Dunkelheit herrscht, keine Veränderung Na+Kanäle geöffnet (Dunkelstrom), da cGMP als Ligand an den Natriumkanal gebunden ist -> Na+ fließt in das Außenglied -> leichte Depolarisation El. Potential wird geringer K+strömt verstärkt in der Membran des Innengliedes aus dem Stäbchen in den extrazellulären Raum Na3+/Ka2+ATPase (Pumpen) verhindern Konzentrationsausgleich Am synaptischen Ende werden Neurotransmitter (Glutamat) ausgeschüttet -> wirkt hemmend an der postsynaptischen Membran der Horizontal- und Bipolarzellen Öffnung von hemmenden Ionenkanälen der Horizontal- und Bipolarzellen Bildung von APs durch die Ganglienzellen verhindert Signal wird modulliert an das Gehirn weitergeleitet
Helligkeit/ mit Belichtung
Rhodopsin liegt zu Beginn in die Disk-Membran der Stänchen integriert vor Lichtquant trifft auf die Netzhaut, und wird von Rhodopsin (in cis-Form) absorbiert, dabei lagert es sich zur aktiven trans-Form um (Isomerierung von Retinal) Dabei erfolgt die Bindung zum Opsin unter Spannung -> aktivierter Zustand R*kann Transducin binden und tauscht GDP mit GTP aus Eine Phosphatgruppe wird abgespalten, aktiviert PDE (Phosphodiesterase) PDE hydrolisiert den second messenger cGMP (cyclisches Guanosinmonophosphat) zu GMP(Guanosinmonosphat) GMP kann nicht an die Natriumkanäle binden, deswegen schließen sich die Na+ Kanäle ->Hyperpolarisation (Einstrom von Na+ stoppt), Membranpotential sinkt Am synaptischen Ende werden keine Neurotransmitter (Glutamat) mehr ausgeschüttet Hemmende Ionenkanäle der Bipolar- und Horizontalzellen schließen Bildung von APs durch Ganglienzellen wird somit ermöglicht und das Signal kann modulliert an das Gehirn weitergeleitet werden.
Regeneration
Bleichvorgang: Aktiviertes Rhodopsin wird enzymatisch inaktiviert und zerfällt in Opsin undAll-trans-Retinal -> Lichtempfindlichkeit geht verloren All-trans-Retinal wird von Protonen gebunden und ins Pigmentepithel transportiert Unter ATP Verbrauch wird es enzymatisch wieder in die 11-cis-Form umgewandelt Dieses wird dann wieder an das Opsin gebunden (Rhodopsinsynthese) Rhodopsinkinasebewirkt die Regeneration des Opsins Transducinwird durch die GTPase inaktiviert (Transducin löst sich vom PDE) PDE kann cGMP nicht mehr abbauen -> Konzentration in der Zelle steigt Durch Bindung von cGMP öffnen sich die Na+ Kanäle wieder und Na+ strömt ein -> Membranpotential von -40mV
