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Lexikon der Biologie: Disc

Disc [von *disc -], Disk, Scheibe, scheibenförmige, in sich geschlossene Membranvesikel, die in großer Anzahl in den Außensegmenten von Photorezeptorzellen in der Netzhaut von Wirbeltieren stapelförmig gelagert sind. Ein Stäbchenaußensegment (Stäbchen) enthält etwa 2000 der etwa 16 nm dicken Scheiben. Die Discs entstehen an der Basis des Außensegments durch Einstülpung der Plasmamembran. Dabei verschmilzt die Membran mit kleinen Vesikeln, die aus dem Innensegment nach oben gewandert sind und die u. a. das Sehpigment enthalten. Gleichzeitig werden am oberen Ende des Stäbchens kleine Pakete von Discs abgeschnürt, so daß eine ständige Erneuerung dieser Scheiben, und damit des Rhodopsins, gewährleistet ist. Die Lebensdauer eines Discs beträgt etwa 2 Wochen, dann ist es von der Basis bis zum oberen Ende des Außensegments gewandert. Die dichtgepackten Membranstapel haben bei den Stäbchen untereinander keinen Kontakt, ebenso löst sich deren Membran von der äußeren Plasmamembran. Das Scheibeninnere entspricht dem extrazellulären Raum. In die Membran der Discs eingelagert sind viele Proteinmoleküle (Membranproteine), von denen die häufigsten die Sehpigmente (Sehfarbstoffe, Augenpigmente) sind. Ein Stäbchenaußensegment besitzt etwa 109 Rhodopsinmoleküle. Daneben befinden sich Proteine, die bei der Sehkaskade (Phototransduktion, Photorezeption) eine entscheidende Rolle spielen. Das Transducin, ein G-Protein, wird durch angeregtes Rhodopsin selbst aktiviert und bindet danach an das Membranprotein Phosphodiesterase (PDE), welches schließlich durch Hydrolyse von cGMP die Schließung der Ionenkanäle in der Plasmamembran des Außensegments veranlaßt. Aufgrund des hohen Gehalts an ungesättigten Fettsäuren der Phospholipide ist ihre Membran außerdem sehr fluid (Membranfluidität) – mit dem Vorteil, daß die Translations- und Rotationsbewegungen der in ihr eingebetteten Proteine vergleichsweise schnell verlaufen. Das Außensegment der Zapfen setzt sich aus Einfaltungen der Plasmamembran zusammen, mit dem Unterschied, daß es dabei nicht zu einer Trennung der Membranstapel von der Außenmembran kommt. Membranproteine, Netzhaut.

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