Jahresbericht 2012 - Forschungszentrum caesar

Forschungsberichtea b Dunkel LichtDisk+NacGMP+NaAußensegmentPlasmamembranEinfaltung+Na-40 mV -70 mV+K+KMitochondrienInnensegmentaußeninnenaußeninnenZellkerncGMP+Na+NaSynapseMembranMembranAbbildung 1: Aufbau und Funktion der Sehstäbchen. a. Schematische Darstellung eines Sehstäbchens. Das Sehstäbchen hatein Außen- und ein Innensegment. Das Innensegment enthält u.a. den Zellkern, Mitochondrien und die Synapse. Das Außensegmentbesteht aus einem Stapel von flachen Membranscheibchen (Disks), die von der Plasmamembran eingeschlossen sind.Jedes Disk hat eine Einfaltung. Die Einfaltungen sind über hunderte von Disks zueinander ausgerichtet. b. Die Reaktion desSehstäbchens auf den Lichtreiz. Im Dunkeln ist die cGMP-Konzentration im Außensegment hoch, wodurch Ionenkanäleoffen gehalten werden. Natrium-Ionen (Na + ) strömen in das Außensegment ein. Im Innensegment gibt es einen Kalium-Ionen-Ausstrom (K + -Ausstrom). Die Membranspannung wird bei ca. -40 mV gehalten. Bei Belichtung wird cGMP abgebaut und dieKanäle, durch die Na + eingeströmt ist, schließen. Der K + -Ausstrom im Innensegment hält weiter an. Dadurch hyperpolarisiertdie Zelle auf ca. -70 mV. Die veränderte Membranspannung ist die Lichtantwort und wird von der Synapse ans Gehirn weitergeleitet.12Jahresbericht 2012