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Stäbchenzellen sind Photorezeptorzellen in der Netzhaut des Auges, die bei weniger intensiven Lichtverhältnissen funktionieren. Sie nehmen keine Farbe und keine feinen Details wahr, eine Funktion, die von der anderen Hauptart lichtempfindlicher Zellen, der Zapfenzelle, ausgeführt wird. Stäbchenzellen sind lichtempfindlicher und fast ausschließlich für die Nachtsicht verantwortlich.
Stäbchen können als spezialisierte Neuronen beschrieben werden, die visuelle Reize in Form von Photonen (Lichtteilchen) in chemische und elektrische Reize umwandeln, die vom Zentralnervensystem (ZNS) interpretiert werden können. Stäbchen sind oft an den äußeren Rändern der Netzhaut konzentriert und werden beim peripheren Sehen verwendet. Stäbchenzellen werden durch Licht über einen weiten Intensitätsbereich stimuliert und sind für die Wahrnehmung von Größe, Form und Helligkeit visueller Bilder verantwortlich. Im Durchschnitt enthält die menschliche Netzhaut etwa 120 Millionen Stäbchen.
Stäbchenzellen haben eine längliche Struktur und bestehen aus vier verschiedenen Regionen: Die äußere Region, ein inneres Segment, den Zellkörper und die synaptische Region.
Zapfenzellen sind Photorezeptorzellen in der Netzhaut des Auges, die sowohl für das Farbsehen als auch für die Farbempfindlichkeit verantwortlich sind. Sie funktionieren gut bei relativ hellem Licht im Gegensatz zu Stäbchenzellen, die bei schwachem Licht am besten funktionieren. Zapfenzellen können auch feinere Details und schnellere Bildänderungen wahrnehmen, da ihre Reaktionszeit auf Reize schneller ist als die von Stäbchen.
Zapfenzellen sind irgendwie kürzer als Stäbchen, aber breiter und verjüngt und sind im größten Teil der Netzhaut viel weniger zahlreich als Stäbchen, aber in der Fovea zahlenmäßig weit überlegener als Stäbchen. Genau wie Stäbchen besitzt jeder Zapfen ein synaptisches Ende, ein inneres Segment und ein äußeres Segment sowie einen inneren Kern und verschiedene Mitochondrien. Die chemischen Veränderungen, die auftreten, wenn Licht auf die Zapfen trifft, werden letztendlich als Impulse an die Sehnervenfasern weitergeleitet, die in das Gehirn eintreten. Die Art des Sehens, die von Zapfen gewonnen wird, wird als photopisches Sehen bezeichnet.
Im Durchschnitt enthält die menschliche Netzhaut etwa 6 Millionen Zapfen. Die Zapfen enthalten Pigmente, die als Iodopsin bezeichnet werden, das violette Farbpigment. Die Pigmente sind empfindlich für Wellenlängen von ungefähr 420 nm, 534 nm und 563 nm und die Empfindlichkeit kann ansteigen, um eine Sicht über das sichtbare Spektrum zu ermöglichen. Ein Mangel an Zapfen im menschlichen Auge kann zu Farbenblindheit führen und eine Person kann möglicherweise nicht zwischen verschiedenen Farben unterscheiden.
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VERGLEICHSGRUNDLAGE | STANGEN | ZAPFEN |
Beschreibung | Stäbchen sind eine straßenförmige, lichtempfindliche Zelle, die auf den meisten peripheren Teilen der Netzhaut des Wirbeltierauges liegt. | Zapfen sind eine Art Photorezeptor in der Netzhaut, der für das Farbsehen bei Tageslicht verantwortlich ist. |
Standort | Stäbchen befinden sich in der Peripherie der Netzhaut. | Sie befinden sich im zentralen Teil (Fovea) der Netzhaut. |
Länge | Sie sind zylindrisch und vergleichsweise länger als Kegelzellen. | Sie sind vergleichsweise kürzer als Stabzellen. |
Funktion | Sie helfen beim scoptischen Sehen (Low-Light-Sehvermögen) und beim Nachtsehen. | Sie helfen beim photopischen Sehen (High Light Vision) bei Tageslicht. |
Äußeres Segment | Die äußeren Segmente der Stäbchenzellen enthalten Rhodopsin als Sehpigment. Ein Mangel an Rhodopsin verursacht Nachtblindheit. | Das äußere Segment der Zapfenzelle enthält Jodopsin als Sehpigment. Ein Mangel an Jodopsin verursacht Farbenblindheit. |
Nummer | Nicht weniger als 100 Millionen Stäbchenzellen befinden sich in der Netzhaut des menschlichen Auges. | In der Netzhaut des menschlichen Auges sind durchschnittlich etwa 6 Millionen Zapfenzellen vorhanden. |
Pigmente | Stäbchen enthalten mehr Pigmente. Folglich benötigen sie Licht, um Bilder zu erkennen. | Zapfen enthalten weniger Pigmente als Stäbchen. Folglich benötigen sie mehr Licht, um Bilder zu erkennen. |
Lichtempfindlichkeit | Sie sind empfindlich sowohl gegen Streulicht als auch gegen direktes Licht. | Sie reagieren nur auf direktes Licht. |
Verlust/Beschädigung | Der Verlust von Stäbchenzellen führt zu Nachtblindheit. | Der Verlust von Zapfenzellen führt zur Rechtsblindheit. |
Typen | Es ist nur ein einziger Typ von Stäbchenzellen vorhanden. | Es gibt drei verschiedene Arten von Zapfenzellen, die basierend auf ihrem Reaktionsmuster auf die direkte Wellenlänge des Lichts vorhanden sind. |
Stapel der Membran | Die Stapel der membranumschlossenen Scheiben sind nicht direkt an den Stäben befestigt. | Die Scheiben sind an der äußeren Membran befestigt. |
Innere Enden | Das innere Ende der Stangen hat einen kleinen Knopf. | Das innere Ende der Zapfen ist verzweigt. |
Sehschärfe | Sie sind in Funktionseinheiten angeordnet, die von einem bipolaren Neuron bedient werden, und bieten daher eine geringere Sehschärfe. | Jeder Kegel wird von seinem eigenen bipolaren Neuron bedient und bietet daher eine hohe Sehschärfe. |
Regenerative Energie | Stabzellen haben eine sehr schnelle Regenerationskraft. | Die Kegelzellen haben eine sehr geringe regenerative Kraft. |
Visuelle Pigmente | In Stäbchenzellen gibt es nur eine Art von Sehpigment. | In Zapfenzellen sind drei verschiedene Arten von Sehpigmenten vorhanden. |
Anzahl der Photonen | Sie können sogar durch ein einzelnes Lichtphoton ausgelöst werden. | Sie benötigen eine große Anzahl von Protonen, um ausgelöst zu werden. |
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