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Auge - biologie



Das Auge


Definition: Das Auge ist ein lichtempfindliches Sinnesorgan (Sehorgan), welches

geringfügige Abweichungen von Formen, Farben, Helligkeit und Entfernung

erkennen kann. Es hat die Aufgabe elektromagnetische Wellen des Lichtes

in ein Muster von Nervenimpulsen umzuwandeln, die dann an das Gehirn

weitergeleitet werden.


Farbsehen


  • Farbsehen findet nur in der Netzhaut statt
  • Netzhaut umgibt den Glaskörper und besteht hauptsächlich aus Sinneszellen - den Stäbchen (zuständig für Hell-Dunkel-Sehen) und den Zapfen (zuständig für Farbsehen)
  • Farbstoff der Zapfen für Farbsehen Iodopsin
  • Zapfen kommen mit 3 Farben aus
  • 3 Farben auf 3 Arten von Zapfen verteilt, die auf je einen Frequenzbereich des Lichtes besonders empfindlich sind
    1. kurzwelliger Bereich: blauviolett-empfindliche Zapfen
    2. mittlere Spektralbereich: grünempfindliche Zapfen
    3. langwelliger Bereich: rot- bis gelbempfindliche Zapfen




  • die Empfindlichkeitsbereiche der Zapfen überlappen einander
  • aus Verrechnung der Eindrücke entsteht im Gehirn der eigentliche Seheindruck
  • durch diese Verrechnung wesentlich mehr Farben in unserer Umgebung
  • werden alle 3 Arten der Zapfen gleich stark angeregt sehen wir "weiß"

Voraussetzung für farbiges Sehen:       reflektierte oder emittierende Strahlen die unser

Auge treffen


reflektierte Strahlen von beleuchteten Körpern

emittierende Strahlen von selbstleuchtenden Körpern


Unterscheidung in 3 Arten von Körper


  1. durchsichtige Körper: z.B. Gase und Dämpfe

lassen Licht vollständig durch und erscheinen deshalb farblos


  1. durchscheinende Körper: z.B. dünnes Papier

lassen das Licht ebenfalls durch, stören aber dessen gradlinigen Verlauf


  1. undurchsichtige Körper: z.B. Holzwürfel

reflektieren und absorbieren Strahlen gewisser Frequenzbereiche


Reflektiert ein Körper min. 90 % des auftreffenden Lichtes erscheint er uns weiß, reflektiert er hingegen wenige als 6 % erscheint er uns schwarz.


Farbe entseht nur durch selektive Absorption (Absorption bestimmter Wellenbereiche)

Farbe durch Verrechnung der reflektierten Strahlen

Absorbierte und reflektierte Strahlen ergeben in der Summe immer weiß!

Farben zweier Lichtquellen, die auf einem Schirm vereinigt weiß ergeben nennt man Komplementärfarben


Additive Farbmischung


  • Addiert man Lichter aller Farben des Newtonschen Farbkreises weiß
  • Addition Komplimentärfarben (gegenüber liegende Farben) Farbe die in der Mitte dazwischen liegt


Subtraktive Farbmischung


Farbe eines Körpers entsteht durch Absorption bestimmter Farben (Wellenlängen) aus weißem Licht

allgemein versteht man unter subtraktiver Farbmischung die Herstellung neuer Farbtöne durch Ausschalten verschiedener Spektralbereiche



subtraktive Mischung aller Farben schwarz



unbunte Farben


  • weiß und schwarz, sowie deren Mischungen werden als unbunte Farben bezeichnet
  • verantwortlich für schwarz-weiß-Sehen bzw. Hell-Dunkel-Sehen sind die Stäbchen der Netzhaut
  • mischt man auf Papier schwarz und weiß in verschiedenen Verhältnissen bekommt man einen Grauleiter
  • absolutes schwarz der Physik nicht real, da jeder sichtbare Körper Licht reflektiert

verhüllte Farben


  • entsehen durch Mischung aus Farben des kontinuierlichen Spektrums (bunte Farben) und unbunten Farben

Bsp: rosa (rot + weiß = rosa) und braun (rot + schwarz = braun)


  • allgemein entsteht Dunkeltönung durch Aufhellen des Umfeldes

Je heller das Umfeld desto dunkler erscheint uns die Innenfläche


  • in Wirklichkeit findet keine Farbänderung statt ist eine subjektive Empfindung des Auges
  • subjektive empfundene Farbe nennt man induzierte Farbe
  • der ganze Vorgang heisst  Simultankontrast



chemische Reaktion beim Sehen von Farben


  • lichtempfindlicher Stoff Rhodopsin
  • Verbindung aus Protein Opsin und Kohlenwasserstoff Retinal
  • Lichtreaktion des Auges durch Anderung der Struktur des Retinal-Moleküls bei Aufnahme von Lichtenergie

Rhodopsin-Zyklus


  1. bei Belichtung zerfällt Rhodopsin-Molekül  all-trans-Retinal löst sich vom Opsin

Reduktion


  1. all-trans-Retinol (Vitamin A)

Isomerase (Enzym) dient als Wasserstoffüberträger


  1. 11-cis-Retinol

Oxidation


  1. 11-cis-Retinal

Anlagerung an Opsin


  1. Rhodopsin (Dunkelzustand)



Internetquelle


www.glaukom.de/fraauge.htm

http://mepha.ch/dt/products/substance/vitamine_a.html

http://iva.uni-ulm.de/BIOCHEMIE/SEMINAR/vitamine/a-01.html














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