Stäbchen und Zapfen

Einführung in das Thema Stäbchen und Zapfen im Auge

Stäbchen und Zapfen sind spezielle Sinneszellen des Auges, genauer gesagt Lichtsinneszellen oder Sehsinneszellen. Sie gehören zu den Fotorezeptoren, weil sie Lichtreize aufzunehmen und in elektrische Signale umwandeln. Diese Signale werden über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet, wo sie in Bilder übersetzt werden – so entsteht unser Seheindruck.

Aufbau der Stäbchen und Zapfen

Stäbchen und Zapfen unterscheiden sich nicht nur in ihrer Funktion, sondern auch in ihrem Aufbau:

Stäbchen:

• längliche, zylindrische Form
• sehr lichtempfindlich (ideal für das Sehen in der Dämmerung)
• enthalten Stapel von Membranscheibchen mit dem Sehpigment Rhodopsin
• vorwiegend im Randbereich der Netzhaut vorhanden

Zapfen:

• kürzer, mit kegelförmiger Spitze
• weniger lichtempfindlich, aber zuständig für das Farbsehen
• enthalten eingestülpte Membranbereiche mit Photopsinen als Sehpigment
• konzentriert im Zentrum der Netzhaut, besonders in der Fovea (Stelle des schärfsten Sehens)

Funktion von Stäbchen und Zapfen

Stäbchen

Stäbchen sind bei schlechten Lichtverhältnissen aktiv, etwa in der Dämmerung oder Dunkelheit. Sie sind sehr lichtempfindlich, ermöglichen aber kein Farbsehen. Deshalb erscheinen uns Dinge bei schwachem Licht meist grau.

Zapfen

Zapfen brauchen mehr Licht, liefern dafür aber farbige und scharfe Bilder. Es gibt drei Zapfentypen:

• S-Zapfen: empfindlich für kurzwelliges Licht (blau)
• M-Zapfen: empfindlich für mittelwelliges Licht (grün)
• L-Zapfen: empfindlich für langwelliges Licht (rot)

Durch die Kombination dieser drei Zapfentypen können wir Millionen von Farbtönen unterscheiden.

Unterschiede zwischen Stäbchen und Zapfen

Fototransduktion

Die Fototransduktion beschreibt den Weg vom Lichtreiz zum elektrischen Signal:

1. Lichtabsorption: Das Sehpigment in den Stäbchen oder Zapfen nimmt Licht auf.
2. Konformationsänderung: Das Pigment verändert seine Form.
3. Signalweiterleitung: Eine biochemische Reaktionskette wird ausgelöst, die die elektrische Ladung der Zelle verändert.
4. Informationsübertragung: Ein elektrisches Signal entsteht und wird über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet.

Ausblick – das lernst du nach Stäbchen und Zapfen

Möchtest du mehr darüber erfahren, wie die Reizverarbeitung in der Netzhaut beim Farbsehen verläuft? Oder möchtest du lieber noch einmal den grundsätzlichen Aufbau des Auges wiederholen?

Häufig gestellte Fragen zum Thema Stäbchen und Zapfen