Biologie. 1. Sinnesorgane. 2. Sehsinn Das Auge

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1 Biologie 1. Sinnesorgane Sinn Wahrnehmung Geschmacksinn bitter, süβ, sauer, salzig, scharf, umami Tastsinn Oberfläche, Beschaffenheit, Form, Druck, (Temperatur-Schmerz) Geruchsinn Gefahr, Gift, chem. Zusammensetzung, Pheromone, Gase, Duftstoffe Hörsinn Entfernung, Töne, Klang, Lautstärke, räumliche Orientierung, Geräusche Sehsinn Farben, Form, Orientierung, Bewegung, Helligkeiten Gleichgewichtssinn eigene Lage zur Umgebung 2. Sehsinn Das Auge Bestandteile und deren Merkmale Bestandteil Merkmale & Aufgaben Hornhaut - durchsichtiger Bereich der Lederhaut, durch den das Licht in das Auge eintritt - Wölbung lichtbrechend Bildentstehung auf der Netzhaut - mit Tränenfeuchtigkeit befeuchtet für: 1) Schutz ; 2) Augenlid ohne Reibung gleiten Netzhaut - innerste Schicht der Augenwand - enthält Lichtsinneszellen (ermöglichen das Sehen) wandeln Licht in elektrische Signale um werden über Sehnerv zum Gehirn weitergeleitet Aderhaut - zweite Schicht - von vielen Blutgefäβen überzogen - versorgt andere Schichten mit Nährstoffen und Sauerstoff Lederhaut - äuβerste Haut Schutz - bildet feste Kapsel gibt dem Auge Form, Halt und Schutz - ist mit 6 Muskeln verbunden Augenbewegung Augapfel = Glaskörper - Augeninnere mit Glaskörper gefüllt - verleiht dem Auge die feste, runde Form (Augapfel) Linse - durchsichtig und elastisch - wirkt wie Sammellinse und bricht das Licht Pupille - Licht gelangt durch Hornhaut & Pupille ins Augeninnere - kreisförmige Öffnung der farbigen Regenbogenhaut Iris - zweischichtige Iris = Regenbogenhaut - regelt die Menge vom Licht, das in das Auge fällt ihre Muskelfasern vergröβern/ verkleinern die Pupille - verantwortlich für Augenfarbe viel Pigmente: braun ; wenig Pigmente: blau blinder Fleck - Stelle, an der der Sehnerv das Auge verlässt, da ist die Netzhaut unterbrochen keine Lichtsinneszellen gelber Fleck - Lichtsinneszellen stehen besonders dicht - gelblich gefärbt - Stelle des schärfsten Sehens - vertiefte Stelle der Netzhaut Augenmuskeln - an der Lederhaut und dem Knochen, der die Augenhöhle bildet Ziliarmuskel & Zonulafasern Sehnerv - durch Zusammenziehen kann das Auge seitwärts, auf, ab bewegt werden - hinter der Iris ist die elastische Augenlinse an Bändern aufgehängt - Linsenbänder (Zonulafasern) verlaufen wie Speichen eines Rades zum ringförmigen Ziliarmuskel hält zusammen mit den Zonulafasern die Linse fest - Nervenzellen, die Impulse der Lichtsinneszellen aufnehmen, bündeln sich im Sehnerv - stellt Verbindung zum Gehirn her

2 Bau und Funktion der Netzhaut Licht gelangt bis innerste Zellschicht der Aderhaut bis Pigmentzellen (enthalten schwarzen Farbstoff, der verhindert, dass im Augapfel störende Lichtreflexionen auftreten) dann: dreischichtige Netzhaut Lichtreize aufnehmen, weiterleiten und vorverarbeiten 1. Zellschicht: Lichtsinneszellen, die den Lichtreiz aufnehmen Stäbchen Zapfen lang & dünn kurz & dick für Hell-Dunkel- und Dämmerungssehen, für Farbsehen zuständig Sehen von Graustufen zuständig reagieren auf schwaches Licht, geringe Lichtstärke (Schwellenwert: 0,01 Lux) 125 Millionen 6 Millionen o beide Zelltypen: reagieren bei Belichtung auf gleiche Weise o im Zellinneren ist Sehfarbstoff (Sehpurpur) gespeichert dieser zerfällt beim Treffen eines Lichtreizes sofort, wobei Zelle erregt wird und ein elektrisches Signal erzeugt o je + Sehfarbstoff zur gleichen Zeit zerfällt, desto stärker die Erregung o Zelle, dessen gesamter Farbstoff zerfallen ist, kann erst wieder erregt werden, wenn Sehfarbstoff wieder aufgebaut wurde geschieht, wenn Zelle nicht belichtet wird o (in starkem Licht) Sehfarbstoff zerfällt schlagartig, starke Erregung Sehfarbstoff liegt zerfallen vor, keine Erregung (in schwachem Licht) Sehfarbstoff wird aufgebaut, keine Erregung Sehfarbstoff zerfällt, Erregung 2. Zellschicht: Schaltzellen, auf denen die elektrische Signale übertragen werden o stehen mit mehr als 100 Lichtsinnesz. in Kontakt o übertragen Signale zu Nervenzellen 3. Zellschicht: Nervezellen, die Signale aufnehmen o sehr lange Fortsätze, die sich zum Sehnerv vereinigen hierüber: Signale weiter bis ins Gehirn geleitet, in dem sie als Infos ausgewertet werden benötigen helles Licht, höhere Lichtintensitäten (1000*Schwel. von St.) um erregt werden Bildentstehung Lichtstrahlen fallen ins Auge werden von Hornhaut & Linse gebrochen Lichtsinneszellen werden durch Lichtstrahlen (=Reiz) erregt auf Netzhaut entsteht: umgekehrtes, verkleinertes, reelles Bild Erregung wird über Sehnerv weitergeleitet ins (Sehzellen des) Gehirn Gehirn verarbeitet Informationen Bild erscheint richtigrum

3 verschiedene Augentypen (Blatt) Nah und Fern auf Netzhaut entsteht: scharfes optisches Bild Konstruktion: zwei Strahlen o Parallelstrahl: von Linse so abgelenkt, dass er durch ihren Brennpunkt geht o Mittelpunktstrahl: tritt ungebrochen durch den Linsenmittelpunkt o dort wo sich beide schneiden: scharfes Bild entsteht Linse elastisch kann Form & Brechkraft ändern auftreffende Lichtstrahlen unterschiedlich stark gebrochen werden möglich: auf verschiedene Entfernungen scharf zu sehen o je flacher die Linse: desto geringer ist Brechkraft & desto weiter entfernt sich der Brennpunkt von der Linsenmitte o Linse abgekugelt: Brechkraft gröβer & Brennpunkt näher zur Linsenmitte Nah-Fern-Anpassung(sleistung) = Akkommodation bei Nahsicht: Brechkraft groβ o Ringmuskel (= Ziliarmuskel aktiv) angespannt = kontrahiert fett o Linsenbänder (= Zonulafasern passiv) entspannt = erschlafft o Linse (passiv) gewölbt = abgerundet o naher Gegenstand: scharf auf Netzhaut abgebildet o entfernte Gegenstande: unscharf gesehen bei Fernsicht: Brechkraft klein o Ringmuskel entspannt, Linsenbänder gespannt Linse flach o entfernte Gegenstände: scharf gesehen o nahe Gegenstände: unscharf gesehen Blinder Fleck Unsere Augen liegen ein Stück auseinander, sodass jedes Auge ein Bild aus einem anderen Winkel aufnimmt. Unser Gehirn setzt beide Bilder zusammen. Diese Bilder ergänzen sich zu einem einzigen Bild. Das Loch d.h. der blinde Fleck, der keine Lichtsinneszellen besitzt des eines Auges wird mit dem Bild des anderen Auges überlagert. Das Loch des anderen Auges befindet sich nämlich nicht an der gleichen Stelle der blinde Fleck befindet sich nämlich auf der Seite der Nase, innenliegend. Adaptation ist die Regulierung des Lichteinfalls wenn dunkel: Pupille wird gröβer soll mehr Licht aufnehmen wenn hell: Pupille kleiner soll weniger Licht durchlassen Regelkreis der Adaptation

4 Schutzeinrichtungen des Auges Einrichtung knöcherne Augenhöhle (Einbau im Schädel) Augenlider Wimpern Augenbrauen Tränenflüssigkeit Schutz bewahrt das Auge vor Stöβen und Schlägen schlieβen sich, sobald sich ein Gegenstand nähert oder bei starker Blendung schützen vor Staub und Schmutz lenken den Schweiβ/Wassertropfen von den Augen ab - spült Fremdkörper, die zwischen Augenlid und Auge eindringen, aus - hält Augen (Hornhaut) feucht (vor Trockenheit) Augenkrankheiten Makula-Degeneration: Zellen im Bereich des schärfsten Sehens gehen zugrunde. Frühe Symptome: verzerrte Linien, zentrale Unschärfe Grauer Star: Die ursprünglich klare Augenlinse trübt sich zunehmend ein. Symptome: verschleierte Sicht, Sehschwäche, zu Brauntönen verschobenes Farbspektrum Glaukom = Grüner Star: Sehnervenfasern gehen vor allem durch zu hohen Augeninnendruck zugrunde. Symptome: Ausfälle im zentralen Bereich, enger werdendes Gesichtsfeld Retinitis pigmentosa: Sehzellen sterben vom Rande her ab. Symptome: im Frühstadium Nachtblindheit und Sehschwäche; später engt sich das Gesichtsfeld zunehmend ein Kurzsichtigkeit: Augapfel zu lang, Schärferbereich für Entferntes vor der Netzhaut Korrektur: Zerstreuungslinse Weitsichtigkeit: Augapgel zu kurz, Schärferbereich für Nahes hinter der Netzhaut Korrektur: Sammellinse 3. Der Hörsinn Auβenohr Ohrmuschel: fängt Schallwellen von verschiedenen Richtungen auf Gehörgang: leitet Schall bis zum Trommelfell weiter Ohrenschmalzdrüsen: Drüsen dienen zum Schutz Mittelohr Trommelfell: nimmt Schallwellen auf, wird dadurch in Schwingung versetzt & (wandelt diese Schwingungen in mechanische Signale um) Paukenhöhle: enthält Gehörknöchel Gehörknöchel: Übertragung von Schwingungen &Verstärkung dieser(auf 20-Fache) Hammer & Ambus & Steigbügel: sind Gehörknöchel Steigbügel: gibt über Membran des ovalen Fensters Schwingungen an Innenohr weiter Bogengänge

5 Euchastische Röhre: Kanal zum Druckausgleich Innenohr: enthält eigentliche Hörorgan ovales Fenster: Membran vom o.f. wird in Schwingungen versetzt Schnecke: spiralförmige Röhre mit Flüssigkeit und Hörsinneszellen Haarzellen werden gereizt Reiz in Erregung umgesetzt, in elektrische Impulse Hörnerv: leitet elektrische Signale ins Gehirn weiter 4. Der Geruchsinn Riechzellen an Nasenschleimhaut Duftstoffe gelangen an Riechschleimhaut 5. Der Geschmackssinn Geschmackspapillen in ihnen sind Geschmackssinneszellen Blätterpapillen: o ca. 20 : jede 100 Geschmacksknospen o liegen an den Zungenseiten, mit Auge sichtbar o dicht liegende Falten Pilzpapillen: o am häufigsten ( ) : jede 3-5 Geschmacksknospen o befinden sich auf gesamten Zungenfläche, am meisten: am Rand und Spitze (Tast und Temperatur des Eingenommenen) o besonders sensibel zur Geschmacksempfindung o auch Tast- und Temperatursinn Wallpapillen: o nur 7-12 : jede mehrere tausend Geschmacksknospen o groβ, rundlich, sichtbar, v-förmig o befinden sich am Zungengrund (Rachen) o Name weil: von einem Wallgraben mit vielen Drüsen umgeben werden von Geschmacksstoffen umspült Geschmacksknospen das eigentliche Geschmacksorgan mit Sinneszellen, die mit Nerven verbunden sind 1 Knospe Sinneszellen haben an Spitze ein Trichter, der mit Flüssigkeit gefüllt ist = Porus dort: Geschmacksstäbchen, Fortsätze der Sinneszellen Eiweiβe binden den Stoff Funktion Nahrungsmittel: Geschmackstoffe lösen sich im Speichel auf Stoffe gelangen zu den Schmeckzellen befinden sich hauptsächlich in Geschmacksknospen im Mund & Rachen rundliche Papillen auf Zunge enthalten Geschmacksknospen

6 Geschmackstoffe bei Geschmackspapillen aufgenommen Sinneszellen gereizt leiten Nervenreizen weiter zum Gehirn Wahrnehmung : Geschmack bitter, süβ,... ist verknüpft mit: Geruchsinn 6. Gleichgewichtssinn 3 Ringe, die Flüssigkeit enthalten & Härchen besitzen Ringe nehmen Drehbewegung wahr Flüssigkeit bewegt sich je nachdem man sich in welche Richtung dreht, Härchen nehmen das wahr 2 Säckchen (Maculautriculi & Macula sacculi) funktionieren ähnlich wie Bogengänge mit Flüssigkeit gefüllt, durch Schwerkraft ist diese immer in Richtung Boden Härchen nehmen das war & Menschen wissen, wo unten ist