Unterschied zwischen Stab- und Kegelzellen

Schlüsseldifferenz - Rod gegen Kegelzellen
 

Die Photorezeptoren sind Zellen in der Netzhaut des Auges, die auf das Licht reagieren. Das Unterscheidungsmerkmal dieser Zellen ist das Vorhandensein einer dicht gepackten Membran, die das als Rhodopsin oder verwandte Moleküle. Die Photopigmente haben eine ähnliche Struktur. Alle Photopigmente bestehen aus einem Protein namens opsin und ein kleines angehängtes Molekül, bekannt als a Chromophor. Der Chromophor absorbiert den Lichtanteil durch einen Mechanismus, der die Änderung seiner Konfiguration beinhaltet. Die dichte Packung in den Membranen dieser Photorezeptoren ist sehr wertvoll, um eine hohe Photopigmentdichte zu erreichen. Dadurch kann der große Anteil der Lichtphotonen, die die Photorezeptoren erreichen, absorbiert werden. Bei Wirbeltieren besteht die Retina aus zwei Photorezeptoren (Stab- und Kegelzellen), die in ihrem äußeren Bereich Photopigment tragen. Diese spezielle Region besteht aus einer großen Anzahl von Pancake-ähnlichen Scheiben. In Stabzellen sind die Scheiben geschlossen, in den Kegelzellen sind die Scheiben jedoch teilweise zu den umgebenden Flüssigkeiten geöffnet. Bei Wirbellosen ist die Struktur der Photorezeptoren sehr unterschiedlich. Das Photopigment wurde in einer regelmäßig angeordneten Struktur geboren, die als mikrovilli, fingerartige Projektionen mit einem Durchmesser von etwa 0,1 um bezeichnet wird. Diese Photorezeptorstruktur bei Wirbellosen ist bekannt als Rhabdom. Die Photopigmente sind im Rhabdom weniger dicht gepackt als in den Wirbeltierscheiben. Das Hauptunterschied zwischen Stab- und Kegelzellen ist das Stabzellen sind für das Sehen bei schwachem Licht verantwortlich (scotopisches Sehen), während die Zapfenzellen bei höheren Lichtwerten aktiv sind (photopisches Sehen).

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind Stabzellen?
3. Was sind Kegelzellen?
4. Ähnlichkeiten zwischen Stab- und Kegelzellen
5. Side by Side Vergleich - Stabkegel-Zellen in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was sind Stabzellen??

Stabzellen sind die Fotorezeptoren im Auge, die bei schwachem Licht funktionieren können als der andere als "Kegelzellen" bezeichnete Fotorezeptor des Auges. Die Stäbchen sind normalerweise an den äußeren Rändern der Netzhaut konzentriert und für das periphere Sehen verantwortlich . Es wird geschätzt, dass ungefähr 90 Millionen Stabzellen in der menschlichen Netzhaut gefunden werden. Die Stabzellen sind empfindlicher als die Zapfenzellen und fast vollständig für die Nachtsicht verantwortlich. Die Stabzellen haben nur einen geringen Anteil am Farbsehen. Dies ist der Grund, warum Farben im Dunkeln weniger sichtbar sind. Die Stabzellen sind etwas länger und magerer als die Kegelzellen in der Struktur. Die Opsin enthaltenden Scheiben sind am Ende der Zelle zu sehen, die an das retinale Pigmentepithel gebunden ist, das wiederum an die Sklera gebunden ist. Die Stabzellen (100 Millionen) sind häufiger als Zapfenzellen (7 Millionen)..

Die Stangen haben drei Segmente; äußeres Segment, inneres Segment und synaptisches Segment. Das synaptische Segment bildet die Synapsen mit einem anderen Neuron (bipolare Zelle oder horizontale Zelle). Die inneren und äußeren Segmente sind durch ein Cilium verbunden. Im inneren Segment ist der organellenartige Kern zu beobachten. Das äußere Segment enthält die lichtabsorbierenden Materialien.

Abbildung 01: Stabzellen und Kegelzellen

Bei Wirbeltieren ist die Aktivierung der Photorezeptorzelle als Hyperpolarisierung der Zelle bekannt, die dazu führt, dass die Stabzelle ihren Neurotransmitter nicht sendet, was dazu führt, dass die Bipolarzellen anschließend bei der Freisetzung ihres Neurotransmitters an der bipolaren Ganglion-Synapse erregen Synapse Es ist also eine Kaskadenreaktion, die darin stattfindet. Die Aktivierung einer einzelnen Einheit eines lichtempfindlichen Pigments kann zu einer stärkeren Reaktion in der Zelle führen. Somit können die Stabzellen eine größere Reaktion auf eine geringere Lichtmenge auslösen. Vitamin-A-Mangel verursacht eine geringe Menge an Pigment, die von den Stabzellen benötigt wird. Dies wird als diagnostiziert nacht Blindheit.

Was sind Kegelzellen??

Die Zapfenzelle ist einer der Fotorezeptoren, die in der menschlichen Retina gefunden werden. Sie funktioniert am besten bei hellem Licht und ermöglicht Farbsicht. Die Farbsicht beruht auf der Fähigkeit des Gehirns, die Farben beim Empfang von Nervensignalen von den drei Kegeltypen (L-long, S-short und M-medium) aufzubauen, die jeweils für einen anderen Bereich des visuellen Lichtspektrums empfindlich sind. Dies wird durch die drei Arten von Photopsinen bestimmt, die in den drei verschiedenen Kegelzellen vorhanden sind. Bei einigen Wirbeltieren können die vier Arten von Zapfenzellen die tetrachromatische Sicht haben. Ein teilweiser oder vollständiger Verlust des Kegelsystems kann Farbenblindheit verursachen. Die Zapfenzellen sind kürzer als Stabzellen. Sie sind jedoch breiter und verjüngt. Sie haben eine Länge von 40 bis 50 um und einen Durchmesser von 0,5 bis 4 um. Sie sind meistens dicht in der Mitte des Auges (Fovea) gepackt. Die S-Zapfen werden zufällig platziert und haben eine geringere Frequenz als die anderen Zapfen (M und L) im Auge.

Abbildung 02: Kegelzelle

Die Kegel bestehen auch aus drei Segmenten (äußere Segmente, innere Segmente und synaptische Segmente). Das innere Segment besteht aus dem Kern und wenigen Mitochondrien. Das synaptische Segment bildet die Synapse mit einer bipolaren Zelle. Innere und äußere Segmente sind durch ein Cilium verbunden. Das Krebs-Retinoblastom beruht auf dem Defekt eines als RB1 bezeichneten Gens in Kegelzellen der Netzhaut. Diese Situation tritt in der frühen Kindheit auf. Dieses spezielle Gen steuert die Signaltransduktion und den normalen Zellzyklus.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Stab- und Kegelzellen??

• Beide befinden sich in der Netzhaut des Auges.
• Beide sind Fotorezeptoren.
• Beide enthalten visuelle Pigmente.
• Beide Arten sind sekundäre Exterozeptoren.

Was ist der Unterschied zwischen Stab- und Kegelzellen??

Stabzellen gegen Kegelzellen
Stabzellen sind die Photorezeptoren, die bei geringer Lichtintensität für das Sehen verantwortlich sind.	Kegelzellen sind die Photorezeptoren, die bei hohen Lichtintensitäten für das Sehen verantwortlich sind.
Anzahl der Photopigmente
Stabzellen haben mehr Photopigmente.	Kegelzellen haben weniger Photopigmente.
Verstärkung
Stabzellen zeigen mehr Verstärkung.	Kegelzellen zeigen weniger Verstärkung.
Richtungsselektivität
Stabzellen zeigen keine Richtungsselektivität.	Kegelzellen zeigen Richtungsselektivität.
Empfindlichkeit
Stabzellen haben eine hohe Empfindlichkeit.	Kegelzellen haben eine geringe Empfindlichkeit.
Konvergente Netzhautbahn
Stabzellen haben einen hohen konvergenten Netzhautweg.	Kegelzellen haben einen weniger konvergenten retinalen Weg.
Antwort
Stabzellen zeigen eine langsame Reaktion.	Kegelzellen zeigen eine schnelle Reaktion.
Sehschärfe
Stabzellen zeigen eine geringe Schärfe.	Kegelzellen zeigen eine hohe Schärfe.
Pigmenttypen
Stabzellen haben nur eine Art von Pigmenten	Kegelzellen haben drei Arten von Pigmenten.
Sichtpigmente
Das visuelle Pigment in den Stabzellen ist Rhodopsin.	Das visuelle Pigment in den Kegelzellen ist Iodopsin.

Zusammenfassung - Rod gegen Kegelzellen

Die Photorezeptoren (Stab- und Zapfenzellen) sind Zellen in der Netzhaut des Auges, die auf das Licht reagieren. Das Unterscheidungsmerkmal dieser Zellen ist das Vorhandensein einer dicht gepackten Membran, die das Photopigment enthält; Rhodopsin oder verwandte Moleküle. Die dichte Packung in den Membranen dieser Photorezeptoren ist sehr wertvoll, um eine hohe Menge an Photopigmentdichte und -zahl zu erreichen. Dadurch kann ein großer Teil der Lichtphotonen, die die Photorezeptoren erreichen, absorbiert werden. Bei Wirbeltieren besteht die Retina aus zwei Photorezeptoren (Stab- und Kegelzellen), die im äußeren Bereich eine Photopigmente tragen. Diese spezielle Region besteht aus einer großen Anzahl von Pancake-ähnlichen Scheiben. Die Stabzellen können bei schwachem Licht (Scotopic) funktionieren. Andererseits sind die Kegelzellen bei Licht mit hoher Intensität (Photopic) aktiv. Das ist der Unterschied zwischen Stab- und Kegelzellen.

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Referenz:

1. "Kegelzelle". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22. Oktober 2017. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1.'1414 Ruten und Zapfen von OpenStax College - Anatomie und Physiologie, Connexions-Website.  19. Juni 2013. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia 
2.'Cone cell en 'Von Ivo Kruusamägi - Eigenes Werk, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia