Stäbchen und Zapfen sind die Photorezeptoren, die für das Sehen im Auge zuständig sind. Die Stäbchen sorgen für das Sehen bei schwachem Licht oder in der Nacht, auch als skotopisches Sehen bekannt, während die Zapfen für das Sehen am Tag oder bei hellem Licht sorgen, auch als photopisches Sehen bekannt.
Zweitens unterstützen die Stäbchen nicht das Farbensehen, aber die Zapfen sind in der Lage, mit hoher räumlicher Schärfe farbig zu sehen – der Bereich des Lichts, in dem beide Arten arbeiten, wird als mesopisches Sehen bezeichnet.
Die Augen sind eines der primären Sinnesorgane des Menschen und anderer Tiere. Die Aufgabe der Augen besteht darin, das Objekt, das vor uns liegt, zu visualisieren. Aber die Hauptarbeit wird von den Photorezeptoren geleistet, die sich in der Netzhaut des Auges befinden.
Im menschlichen Auge gibt es etwa 125 Millionen Photorezeptoren, und diese Zellen arbeiten, indem sie Licht absorbieren und weiter in Signale umwandeln, die das Membranpotential auslösen und zur visuellen Phototransduktion oder zur Unterstützung des Sehens im Licht führen.
Es gibt verschiedene Faktoren wie Empfindlichkeit, Funktion, Mangelkrankheit, usw., um die Stäbchen und Zapfen zu unterscheiden, mit diesem Artikel werden wir auf solche Punkte und die kurze Beschreibung von ihnen konzentrieren.
Inhalt: Stäbchen vs. Zapfen
- Vergleichstabelle
- Definition
- Schlüsselunterschiede
- Ähnlichkeiten
- Abschluss
Vergleichstabelle
| Vergleichsgrundlage | Stäbchen | Knochen |
|---|---|---|
| Bedeutung | Stäbchen sind einer der Photorezeptoren im Auge, Sie haben eine stäbchenförmige Struktur und ermöglichen das Dämmerungssehen. | Zapfen sind ebenfalls Fotorezeptoren im Auge, sie sind weniger zahlreich und haben die Form eines Zapfens. |
| Lage | Die Stäbchen befinden sich normalerweise am Rand der Netzhaut. | Die Zapfen befinden sich normalerweise in der Mitte der Netzhaut. |
| Anzahl | Die Stäbchen sind etwa 120 Millionen Photorezeptoren von den insgesamt 125 Millionen Photorezeptoren im menschlichen Auge. | Zapfen sind 5 Millionen Photorezeptoren. |
| Form des äußeren Segments/Pigment | Das äußere Segment der Stäbchen ist zylindrisch und enthält das Pigment Rhodopsin, das aus Vitamin A besteht. | Das äußere Segment der Zapfen ist konisch und enthält das Pigment Jodopsin. |
| Farbensehen | Die Stäbchenzellen ermöglichen kein Farbensehen, und sie sind nicht differenziert. | Die Zapfen ermöglichen das Farbensehen, und es gibt drei Typen: grün, blau und rot. |
| Krankheit/Mangel | Ein Mangel an dem Pigment in den Stäbchen, bekannt als Rhodopsin, kann Nachtblindheit verursachen. | Ein Mangel an dem Pigment in den Zapfen, das als Jodopsin bezeichnet wird, kann zu Farbenblindheit führen. |
Definition der Stäbchen
Stäbchen sind in ausreichender Menge an der Peripherie der Netzhaut eines Auges vorhanden. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um stäbchenförmige Photorezeptoren, die das Sehen bei schwachem Licht oder in der Nacht unterstützen. Die Stäbchen enthalten ein Pigment, das als Rhodopsin oder Sehpurpur bekannt ist, es ist ein violettes Pigment, das reich an Vitamin A ist.
Das Lichtniveau der Stäbchen ist „skotopisch“, d.h. das Sehen bei schwachem oder gedämpftem Licht, und diese Art des Sehens wird von den Stäbchenzellen ausgeführt, die für die Wellenlänge von ca. 498 nm empfindlich sind und für Wellenlängen über 640 nm unempfindlich sind. Dieser Effekt ist als Purkinje-Effekt bekannt. Dies ist der Grund dafür, dass die Stäbchen nur langsam auf Licht reagieren. Ein Mangel an Stäbchen kann zu Nachtblindheit führen, weshalb den Menschen empfohlen wird, Vitamin A zu sich zu nehmen.
Definition der Zapfen
Zapfen sind die kegelförmigen Photorezeptoren, die jedoch in geringerer Menge als die Stäbchen vorhanden sind und sich in der Mitte der Netzhaut befinden. Die Zapfen sind für das Sehen bei Tag oder hellem Licht verantwortlich. Das Hauptmerkmal der Zapfen ist jedoch, dass sie die Unterscheidung der verschiedenen Farben verbessern. Auf der Grundlage des Farbensehens werden drei Arten von Zapfen unterschieden: rot, blau und grün, wobei die Zapfen weniger lichtempfindlich sind.
Die Zapfen enthalten ein Pigment, das als Jodopsin bekannt ist, ein violettes Farbpigment, das auch als Violettsehen bekannt ist. Das Lichtniveau der Zapfen ist „photopisch“, das heißt, das Sehen des Auges bei hellem Licht. Dieser Zustand ermöglicht Menschen und anderen Tieren die Farbwahrnehmung und ein hohes Maß an Sehschärfe.
Die Pigmente der Zapfen sind empfindlich für die Wellenlängen von ca. 420 nm, 534 nm und 563 nm und die Empfindlichkeit kann sich erhöhen, um das Sehen über das sichtbare Spektrum zu ermöglichen. Die Geschwindigkeit der Reaktion auf Licht ist schneller. Ein Mangel an Zapfen kann beim Menschen zu Farbenblindheit führen, und die Person ist nicht in der Lage, zwischen verschiedenen Farben zu unterscheiden.
Schlüsselunterschiede zwischen Stäbchen und Zapfen
Die folgenden Punkte zeigen die bemerkenswerten Unterschiede zwischen den beiden Arten von Photorezeptoren, den Stäbchen und den Zapfen:
- Stäbchen und Zapfen sind die Photorezeptoren im Auge, Stäbchen haben eine stäbchenartige Struktur und ermöglichen das Sehen in der Dämmerung, während Zapfen die Form eines Kegels haben, weniger zahlreich sind und das Sehen am Tag oder bei hellem Licht ermöglichen.
- Die Stäbchen befinden sich am Rand der Netzhaut, während die Zapfen in der Mitte der Netzhaut zu finden sind.
- Von den 125 Millionen Photorezeptoren sind etwa 120 Millionen Stäbchen im menschlichen Auge und 5 Millionen Zapfen.
- Das äußere Segment der Stäbchen ist zylindrisch und enthält das Pigment Rhodopsin, das aus Vitamin A besteht, während das äußere Segment der Zapfen konisch ist und das Pigment Jodopsin enthält.
- Die Zapfen ermöglichen das Farbensehen, das in drei Typen unterteilt ist: rot, blau und grün, während die Stäbchenzellen kein Farbensehen ermöglichen, da sie keine Differenzierung aufweisen.
- Ein Mangel an Rhodopsin in den Stäbchen kann zu Nachtblindheit führen, während ein Mangel an Jodopsin in den Zapfen zu Farbenblindheit führen kann.
- Die Stäbchen sorgen für das Sehen bei schwachem Licht (Dunkelheit oder Nacht), während die Zapfen für das Sehen bei Tag oder hellem Licht bekannt sind.
Ähnlichkeiten
- Stäbchen und Zapfen sind die Photorezeptoren des Auges.
- Beide absorbieren Licht (Photonen) mit einer unterschiedlichen Wellenlänge.
- Sie sind modifizierte Nervenzellen.
- Der Prozess der Phototransduktion ist in beiden Zellen gleich.
Abschluss
In diesem Inhalt haben wir die beiden Hauptbestandteile des Auges kennengelernt, durch die wir in der Lage sind, bei hellem und dunklem Licht zu sehen und auch zwischen verschiedenen Farben zu unterscheiden. Die beiden Fotorezeptoren unterscheiden sich deutlich voneinander und haben auch einige Gemeinsamkeiten. Sie arbeiten jedoch für denselben Zweck, nämlich das Sehen.