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5. Die Sehpigmente

Beim Menschen wird das Sehen durch vier verschiedene Sehpigmente vermittelt, die das einfallende Licht absorbieren. Drei der vier beim Menschen existierenden Sehpigmente kommen in Zapfen vor, wobei das rote Sehpigment in Rotzapfen, das blaue in Blauzapfen und das grüne in Grünzapfen vorhanden ist. Die Namengebung richtet sich nach der Wellenlänge, die maximal vom jeweiligen Sehpigment absorbiert werden kann, und die wiederum ungefähr jeweils einer dieser Farben entspricht.[24] Ein helladaptiertes Auge kann im Normalfall 150 verschiedene Farbtö ne unterscheiden. Alle diese Farbtö ne lassen sich gemäß der Young-Helmholtz-Farbtheorie[25] durch drei Spektralfarben mischen: rot, grün und violett.[26] Deshalb wird normale Farbtüchtigkeit als normale Trichromasie bezeichnet.[27]

Bei Dunkelheit ist keine Farbunterscheidung mö glich, da hier nur das sich in den Stäbchen befindende Sehpigment Rhodopsin, gemeinsprachlich auch "Sehpurpur"28 genannt, aktiviert wird. Bei Helligkeit wird Rhodopsin ausgebleicht. Beim Eintritt vom Hellen ins Dunkle sieht man zuerst gar nichts, bis die Empfindlichkeit der Netzhaut gesteigert wird. Fünf Minuten nach der Sofort- oder Zapfenanpassung findet ein Turnover statt, und die Sehfunktion wird voll und ganz von den Stäbchen übernommen, die dann das bei Tage ausgebleichte Rhodopsin regenerieren.[29]

Ein Sehpigment besteht aus einem Sehpigmentapoprotein, das zur Familie der Glykolipoproteine gehö rt[30] und aus einem Chromophor, Vitamin-A1-Aldehyd bzw. Vitamin-A2-Aldehyd in seiner 11-cis-Form. 11-cis bedeutet, daß an der 11.-12. Doppelbindung die Molekülgruppen auf derselben Seite liegen.[31] Das Chromophor ist mittels einer protonisierten Schiff-Base an einen Lysin-Rest, gebunden.[32]

Die Sehpigmente werden von verschiedenen Genen codiert. Es bestehen unter den vier Sehpigmenten jedoch Ä hnlichkeiten bezüglich der Abfolge der Aminosäuren. Zwischen Rhodopsin und den Sehpigmenten der Zapfen sowie zwischen dem blauen und roten und dem blauen und grünen besteht jeweils eine Übereinstimmung von 45-50%, während das rote und grüne Sehpigment sogar eine 96%ige Übereinstimmung der Aminosäuren aufweist.[33]

Fast alle Sehpigmente bestehen aus sieben Segmenten, die in Schleifen die Zellmembran bzw. die Diskmembran durchziehen. Das Rhodopsin-Molekül, das die Diskmembran durchzieht, ragt mit seinem N-terminalen Ende in den intradiskalen Raum und mit seinem C-terminalen Ende ins Zytoplasma. Ein Rhodopsin-Molekül in der Zellmembran ragt mit seinem C-terminalen Ende ins Zytoplasma und mit seinem N-terminalen Ende in den extrazellulären Raum.[33] Am Carboxyl-Ende befindet sich der Lysin-Rest, an den sich das Chromophor bindet.[34] (Abb. 3)

Wenn sich an das Apoprotein Opsin mit seinen 347 Aminosäuren ein Chromophor anlagert, hat das so photoaktive Rhodopsin ein mehr oder weniger bei allen Menschen gleiches Absorptionsspektrum[35] mit einem Absorptionsmaximum von 502nm.[36] Rhodopsin wird im endoplasmatischen Retikulum (ER) gebildet und befindet sich in hoher Konzentration in den Außensegmenten der Stäbchen. Es ist an deren Zellmembran sowie an der Membran der Disks vorhanden, wo es ca. 90%[37] des gesamten dortigen Proteins ausmacht. Die ca.
108 Rhodopsinmoleküle werden ca. alle zehn Tage erneuert.[38]

[24] Annu. Rev. Genet. vol. 26 (1992): 403-424 S 403.

[25] Leydhecker 1992, S 287.

[26] Leydhecker 1992, S 289.

[27] Leydhecker 1992, S 288.

28 Roche Lexikon Medizin, S 1485.

[29] Leydhecker 1992, S 290.

[30] Progress in Retinal Research vol. 10 (1991): S 298.

[31] Churchill's Medical Dictionary.

[32] Annu. Rev. Genet. vol. 26. (1992): 403-424, S 404.

[33] Annu. Rev. Genet. vol. 26. (1992): 403-424, S 404.

[33] International Review of Cytology vol. 137B (1992): 49-97, S 70.

[34] Annu. Rev. Genet. vol. 26. (1992): 403-424, S 405.

[35] International Review of Cytology vol. 137B (1992): 49-97, S 68.

[36] Roche Lexikon Medizin, S 1485.

[37] International Review of Cytology vol. 137B (1992): 49-97, S 60.

[38] Annu. Rev. Genet. vol. 26.403-424 (1992): S 417.


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