Chemie des Sehens

Chemie des Sehens: Wie Licht in einen Nervenimpuls umgewandelt wird

Unser Sehen ist einer der komplexesten und erstaunlichsten Prozesse, die im menschlichen Körper ablaufen. Wenn wir die Welt um uns herum betrachten, trifft Licht auf die Netzhaut, wo es in einen Nervenimpuls umgewandelt wird, der dann zur weiteren Verarbeitung an das Gehirn weitergeleitet wird. Wie kommt es dazu?

Spezielle Zellen auf der Netzhaut, sogenannte Photorezeptoren, spielen eine Schlüsselrolle beim Sehen. Photorezeptoren werden in zwei Typen unterteilt: Stäbchen und Zapfen. Stäbchen arbeiten bei schwachem Licht und ermöglichen Schwarz-Weiß-Sehen, während Zapfen bei hellem Licht funktionieren und Farbsehen ermöglichen.

Jeder Stab enthält ein lichtempfindliches Pigment namens Rhodopsin. Rhodopsin besteht aus Retinen, einer Aldehydform von Vitamin A, und Opsin, einem Proteinmolekül, das sich auf der Oberfläche des Stäbchens befindet. Wenn Licht auf den Stab trifft, ändert das Retinen seine Form, was dazu führt, dass das Opsin seine Form ändert und einen Nervenimpuls erzeugt. Dieser Vorgang wird Isomerisierung genannt.

Die Isomerisierung von Retinen erfolgt sehr schnell und kann sogar ab einem Lichtquant erfolgen, d. h. die kleinste Lichteinheit. Nach der Isomerisierung wird Rhodopsin in Lumyrhodopsin umgewandelt, das dann in Metarhodopsin umgewandelt wird. Metarhodopsin wird in Retinen und Opsin zerlegt und der Vorgang wiederholt sich.

Eines der interessantesten Merkmale der Sehchemie besteht darin, dass das Rhodopsinsystem speziell für eine Vielzahl von Reaktionen angepasst ist. Unser Auge muss auf Licht sehr unterschiedlicher Intensität reagieren, und das Rhodopsin-System macht dies möglich.

Daher ist das Sehen ein sehr komplexer Prozess, der durch chemische Reaktionen in unserem Körper abläuft. Die Chemie des Sehens ermöglicht es uns, die Welt um uns herum wahrzunehmen und ihre Schönheit zu genießen.