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Aufbau der Netzhaut

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Lerntext zum Thema Aufbau der Netzhaut

Aufbau der Netzhaut – Biologie

Hast du dich schon einmal gefragt, wie deine Netzhaut aufgebaut ist? Wie kannst du Farben erkennen und warum sagt man, dass nachts alle Katzen grau sind? Welche Schichten es in der Netzhaut gibt, was für eine Funktion die Netzhaut hat und wie sie aufgebaut ist, erfährst du in diesem Text.

Aufbau und Funktion der Netzhaut

Die Netzhaut (Retina) dient der Wahrnehmung von Lichtreizen. Sie besteht aus mehreren Schichten von Nervenzellen, einer Schicht aus Lichtsinneszellen (Fotorezeptoren) und einer lichtundurchlässigen Pigmentschicht. Angrenzend an die Netzhaut findet man die Aderhaut, die die Netzhaut mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt. An einem Punkt der Netzhaut, der auch als blinder Fleck bezeichnet wird, tritt der Sehnerv (Nervus opticus) aus. Hier befinden sich keine Lichtsinneszellen. In dem folgenden Bild kannst du den Aufbau der Netzhaut sehen:

Aufbau der Netzhaut Schichten

Die Lichtsinneszellen

Die Lichtsinneszellen befinden sich auf der lichtabgewandten Seite, wobei auf einer Fläche von einem Quadratmillimeter 400 000 Lichtsinneszellen zu finden sind. Es wird zwischen zwei Arten von Lichtsinneszellen unterschieden: den länglichen Stäbchen und den dickbauchigen Zapfen.
Die Aufgabe der Stäbchen ist die Hell-Dunkel-Wahrnehmung, während die Zapfen für die Farbwahrnehmung verantwortlich sind. Sowohl die Stäbchen als auch die Zapfen können keine Aktionspotenziale bilden. Zapfen sind weniger lichtempfindlich und es wird noch zwischen rot-, blau- und grünempfindlichen Zapfen unterschieden. Ein rotempfindlicher Zapfen kann besser rotes Licht wahrnehmen, während ein blauempfindlicher Zapfen besser blaues Licht wahrnehmen kann.
Aufgrund der geringen Lichtempfindlichkeit der Zapfen kannst du in der Dunkelheit keine Farben mehr erkennen. Darum sagt man auch, dass nachts alle Katzen grau sind.

Die Nervenzellen

Die Stäbchen und die Zapfen sind mit den Bipolarzellen über Synapsen verbunden, die dann wiederum mit den Ganglienzellen verbunden sind. Beide Zelltypen sind Nervenzellen. Die Axone der Ganglienzellen bilden den Sehnerv (Nervus opticus), dessen Austrittspunkt sich auf der Netzhaut befindet.

Die Horizontalzellen und Amakrinzellen bilden Querverschaltungen. Sie finden sich ebenfalls in den Nervenzellschichten. Bevor die Signale zu den Ganglienzellen gelangen, werden sie bereits verrechnet und beispielsweise verstärkt oder abgeschwächt.
Der Mensch hat beim Farbsehen eine höhere räumliche Auflösung, weil jeder Zapfen mit nur einer Bipolarzelle verbunden ist. Bei den Stäbchen sieht das anders aus: Mit einer Bipolarzelle können mehrere Stäbchen verbunden sein.
Die Stäbchen und Zapfen sind ungleichmäßig verteilt. Es gibt etwa achtzehnmal so viele Stäbchen wie Zapfen auf unserer Netzhaut und zum Rand der Netzhaut hin nimmt die Zapfendichte ab. Am gelben Fleck (Makula) ist die Zapfendichte am größten.

Wie sind die Stäbchen und Zapfen aufgebaut?

Stäbchen und Zapfen sind aus einem Außensegment aufgebaut. Die Zellmembran ist so gefaltet, dass Disks (Membranscheibchen) entstehen. Im Inneren befinden sich der Zellkern und Mitochondrien. Der Zellfortsatz (Axon) gibt die Signale an die Bipolarzellen oder die Horizontalzellen weiter.

Die Erregung der Stäbchen und Zapfen

Und wie wird nun der Lichtreiz an das Gehirn weitergeleitet? Das schauen wir uns jetzt genauer an: Die Disks der Stäbchen enthalten den Sehpurpur (Rhodopsin) und die der Zapfen Iodopsin. Rhodopsin besteht aus dem Protein (Eiweiß) Opsin und einem Aldehyd des Vitamins A (Retinal). Das Retinal kann zwei unterschiedliche Raumstrukturen annehmen, wovon sich aber nur das 11-cis-Retinal mit dem Opsin verbinden kann. Trifft also nun Licht auf das 11-cis-Retinal wird das Opsin abgespalten und das Retinal ändert seine Raumstruktur zu all-trans-Retinal. Das abgespaltene Opsin löst eine Reaktionskette, den sogenannten Transduktionsprozess, aus. Es handelt sich um einen Umwandlungsprozess, wobei am Ende ein Signal an das Gehirn geleitet wird.

Die Pigmentschicht

Die Lichtsinneszellen liegen auf der lichtundurchlässigen Pigmentschicht, die auf der Aderhaut liegt. Die Pigmentschicht ist durch Melanin dunkel gefärbt. Die Aufgabe der Pigmentschicht besteht darin, das nicht absorbierte Licht der Stäbchen und Zapfen aufzunehmen. Es wird damit die Lichtreflexion vermieden.

Was passiert, wenn Licht auf dein Auge trifft?

Trifft Licht aufs Auge, muss es zunächst durch die Hornhaut, die Linse und den Glaskörper und wird dabei gebündelt. Anschließend trifft es auf die Netzhaut. In der Netzhaut passiert es zunächst die Nervenzellschichten, bevor es von den Lichtsinneszellen in elektrische Signale übersetzt und weitergeleitet wird. Diese Signale werden über die Nervenzellen zum Sehnerv und von dort zum Gehirn geleitet.

Netzhaut Aufbau – Zusammenfassung

In diesem Video lernst du, wie die Netzhaut aufgebaut ist, und du erfährst, wie die Erregung der Stäbchen und Zapfen durch Lichtreize funktioniert. In der Tabelle kannst du die wichtigsten Funktionen der Netzhaut zusammengefasst nachlesen:

Bestandteil Netzhaut und Auge Beschreibung/Funktion(en)
Stäbchen Schwarz-Weiß-Sehen
Umwandlung von Lichtreizen in elektrische Signale
verbunden mit Bipolarzellen
Zapfen Farbsehen
Umwandlung von Lichtreizen in elektrische Signale
verbunden mit Bipolarzellen
Bipolarzellen Die Bipolarzellen sind mit den Ganglienzellen verbunden.
Ganglienzellen Die Axone der Ganglienzellen bilden den Sehnerv.
Horizontalzellen und Amakrinzellen Verschaltung der Informationsflüsse
Gelber Fleck (Makula) höchste Zapfendichte
Sehnerv Axone der Ganglienzellen, Weiterleitung der Reize zum Gehirn

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zu dem Thema Aufbau der Netzhaut, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!

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Die Autor*innen
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sofatutor Team
Aufbau der Netzhaut
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse