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Thema: Photoisomeration von Rhodopsin

Adresse: Neurobiology Gary G. Matthews: http://www.blackwellpublishing.com/matthews/rhodopsin.html

Handreichung von Laura Westphal und Svenja Liermann

Beschreibung des Videos:

Das erste Bild zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von dem Außensegment eines Stäbchens, den Sinneszellen der Augen, wo noch eine Nahansicht des inneren Aufbaus von Rhodopsinmolekülen und Plasmamembranen erkennbar ist.

Im nächsten Bild wird ohne Lichteinfluss ein Rhodopsin in einer Doppellipidschicht (Bilayer) dargestellt, dieses besteht aus Retinal (11-cis Retinal) und Opsin. Das Opsin geht durch die Rhodopsinmoleküle hindurch und verbindet sie, welche unten verwickelt sind und HOOC tragen. Oberhalb der Lipiddoppelschicht befindet sich H2N am Opsin.

Durch eine Ansicht von oben (top view) lässt sich der Aufbau der im Kreis angeordneten Rhodopsinmoleküle erfassen.

In der linken unteren Bildecke befindet sich ein Lichtschalter. Mit einem Mausklick wird ein Lichtblitz erzeugt, wodurch sich die Moleküle voneinander entfernen, das Retinal sich streckt und das Opsin sich abwickelt. Durch den Lichtreiz drehen sich die Rhodopsinmoleküle nach außen. Dies ist auch in der Top View deutlich erkennbar.

Erklärung zur Graphik:

Für das Sinnessystem der Augen stellt sichtbares Licht den Reiz für die Sinneszellen dar. Die Netzhaut des Auges trägt auf der lichtabgewandten Seite Sinneszellen (Fotorezeptoren), die Stäbchen und Zapfen. Diese reagieren auf unterschiedliche Reize. Die 120 Millionen Stäbchen sind dämmerungsempfindlich, die 6 Millionen Zapfen sind tagesempfindlich und auch für das Farbensehen zuständig.

Der Aufbau von Stäbchen und Zapfen ähnelt sich.

Jedoch enthalten Stäbchen im Außensegment den Sehpurpur, das Rhodopsin. Dieses Molekül besteht aus einem großen Eiweißmolekül, dem Opsin und ein, von dem Opsin eingeschlossenes, 11-cis-Retinalmolekül.

Eine Eigenschaft des Rhodopsin ist, dass es sich unter Lichteinfluss verändern kann, so werden Lichtreize in Aktionspotentiale umgewandelt. Einfallendes Licht wird von den Rhodopsinmolekülen absorbiert, die Moleküle werden zu aktivierten Rhodopsin (Rh*). Dadurch wird das Retinal gestreckt und der cytoplasmische Schwanz entwindet sich.

Glossar:

Englischer Begriff	Deutscher Begriff
Outer segment of rod	Außensegment eines Stäbchens
Top view	Oberansicht
Coiled cytoplasmic tail	Verwindeter cytoplasmischer Schwanz
Uncoiled cytplasmic tail	Entwindeter cytoplasmischer Schwanz
To reveal	zum Vorschein bringen, aufdecken