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über die Krankheit - Physiologie: Stäbchen-Membran

  

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Physiologie des Sehvorganges für wissenschaftlich Interessierte 

Teil 2: Vorgänge Membran des Stäbchens

Die Ionenkanäle in den Zapfen sind aus A- und B- Untereinheiten aufgebaut. Zwei Gene (das CNGA3-Gen für die A-Untereinheit und das CNGB3-Gen für die B-Untereinheit) sind für den Bauplan verantwortlich. Achromatopsie entsteht durch Mutationen in diesen Genen (siehe Diagnostik). Der cGMP-abhängige Ionen-Kanal hat folgende Aufgabe:

bulletNa+- und Ca2+Einstrom ins Innere der Zelle durch cGMP-gesteuerte spezifische Kationenkanäle  (Außensegment)

Andere relevante Mechanismen sind:

bulletKonstanthaltung der Ionenkonzentration durch Na+/K+-Pumpen (Innensegment)
bulletAuswärtsstrom durch Ca2+-Austauscher (konstante Ca2+-Konzentration)

Ohne Lichtreize (Dunkelheit) ist die Konzentration von cGMP hoch und die Ionenkanäle sind geöffnet. Trotz des konstanten Einwärtsstroms von Na+ (Na+/K+-Pumpe), die den Rezeptor depolarisieren, wird durch die cGMP-gesteuerte spezifische Kationenkanäle ein Membranpotential von etwa -30mV aufrecht erhalten. Die Zapfen wandeln diese Spannungsänderung schließlich in ein chemisches Signal (Glutamatausschüttung) um, das von nachgeschalteten Zellen in der Netzhaut weiterverarbeitet wird.

Im Licht wird der cGMP abgebaut, die Ionenkanäle schließen sich und lassen keine geladenen Teilchen mehr ins Zellinnere. Aufgrund des konstanten Einwärtsstroms von Na+ (Na+/K+-Pumpe) wird der Rezeptor depolarisiert und das Membranpotential nimmt ab. Es resultiert  eine Hyperpolarisation bis etwa -70mV. Die Glutamatausschüttung wird reduziert.

 

 

  

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