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<title>Augenfleck</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Augenfleck</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">

<p>Der <b>Augenfleck</b> (auch <i>Stigma</i> genannt) ist ein Sinnes<a href="Organell" title="Organell">organell</a> zumeist <a href="Photosynthese" title="Photosynthese">photosynthetisierender</a>, <a href="Flagella" class="mw-redirect" title="Flagella">begeißelter</a> <a href="Protisten" title="Protisten">Protisten</a>, das der <a href="Phototaxis" title="Phototaxis">Phototaxis</a> dient.
Es liegt außerhalb oder innerhalb eines <a href="Chloroplasten" class="mw-redirect" title="Chloroplasten">Chloroplasten</a> am Vorderpol oder in der Zellmitte.
Sie bestehen aus <a href="Photorezeptor" class="mw-redirect" title="Photorezeptor">Photorezeptoren</a> und mehreren, mit einer <a href="Basalmembran" title="Basalmembran">Basalmembran</a> voneinander abgegrenzten <a href="Lipid" class="mw-redirect" title="Lipid">Lipidtropfen</a>, in die <a href="Carotin" class="mw-redirect" title="Carotin">Carotine</a> eingelagert sind und daher als leuchtend orangerote Pigmentkörnchen erscheinen.
Augenflecken sind die einfachsten und (was die Anzahl der Trägerindividuen anbelangt) häufigsten ‚Augen‘ in der belebten Natur.
Sie finden sich bei <a href="Dinoflagellaten" title="Dinoflagellaten">Dinoflagellaten</a>, <a href="Chlorophyta" title="Chlorophyta">Chlorophyta</a>, <a href="Gelbgr%C3%BCne_Algen" title="Gelbgrüne Algen">Gelbgrünen Algen</a>, <a href="Braunalgen" title="Braunalgen">Braunalgen</a>, <a href="Euglenoida" class="mw-redirect" title="Euglenoida">Euglenoida</a>, <a href="Haptophyta" title="Haptophyta">Haptophyta</a> und <a href="Cryptophyceae" title="Cryptophyceae">Cryptophyceae</a>.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Von den Photorezeptoren der Augenflecken weitergeleitete Signale führen zu einer Veränderung des Schlagmusters der Flagellen und erzeugen eine phototaktische Reaktion.<sup id="cite_ref-Hegemann_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Hegemann-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Der Augenfleck ermöglicht es so den Zellen, nicht nur die Intensität, sondern auch die Richtung des Lichts zu erfassen und darauf zu reagieren, indem sie entweder in Richtung des Lichts (positive <a href="Phototaxis" title="Phototaxis">Phototaxis</a>) oder weg vom Licht (negative Phototaxis) schwimmen.
Eine verwandte ‚photophobe‘ Reaktion (‚Photoshock‘) tritt auf, wenn die Zellen kurzzeitig einer hohen Lichtintensität ausgesetzt werden. Die Zelle stoppt, schwimmt kurz rückwärts und dann weiter in eine andere Richtung.
Die durch Augenflecken vermittelte Lichtwahrnehmung hilft so den Zellen, eine Umgebung mit optimalen Lichtbedingungen für die Photosynthese zu finden.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Mikroskopische_Struktur">Mikroskopische Struktur</h2></div>
<p>Unter dem <a href="Lichtmikroskop" title="Lichtmikroskop">Lichtmikroskop</a> erscheinen Augenflecken als dunkle, orange-rötliche Flecken oder Stigmata. Sie erhalten ihre Farbe von <a href="Carotinoide" title="Carotinoide">Carotinoid</a>-Pigmenten, die in Pigmentkörnchen enthalten sind. Die Photorezeptoren befinden sich in der <a href="Plasmamembran" class="mw-redirect" title="Plasmamembran">Plasmamembran</a>, die über den Pigmentkörnchen liegt.
</p><p>Der Augenfleck von <i><a href="Euglena" class="mw-redirect" title="Euglena">Euglena</a></i> umfasst den Paraflagellar-Körper, der den Augenfleck mit dem <a href="Flagellum" title="Flagellum">Flagellum</a> verbindet. Im <a href="Elektronenmikroskop" title="Elektronenmikroskop">Elektronenmikroskopie</a> erscheint der Augenspotapparat als eine hoch geordnete Lamellenstruktur.<sup id="cite_ref-Wolken_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-Wolken-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>

<p>Bei <i><a href="Chlamydomonas" title="Chlamydomonas">Chlamydomonas</a></i> ist der Augenfleck Teil des <a href="Chloroplast" title="Chloroplast">Chloroplasten</a> und erscheint als Sandwichstruktur aus mehreren Membranen. Es ist zusammen­gesetzt aus der <span style="white-space:nowrap">Außen-</span>, Innen- und <a href="Thylakoid" title="Thylakoid">Thylakoid</a>­membran des Chlorop­lasten, die ein mit Carotinoiden gefülltes Granulat umschließen. Die Granulat­stapel wirken als <a href="Verz%C3%B6gerungsplatte" title="Verzögerungsplatte">Verzögerungsplatte</a> (genauer Viertelwellen­platte, λ/4-Plättchen) und reflektieren einfallende <a href="Photon" title="Photon">Photonen</a> (Lichtquanten) zurück zu den darüber liegenden Photorezeptoren, während sie gleichzeitig die Photorezeptoren vor Licht aus anderen Richtungen abschirmen. Die Struktur zerfällt während der <a href="Zellteilung" title="Zellteilung">Zellteilung</a> und bildet sich in den Tochterzellen wieder in asymmetrischer Weise zum <a href="Zytoskelett" class="mw-redirect" title="Zytoskelett">Zytoskelett</a>. Diese asymmetrische Positionierung des Augenflecks in der Zelle ist für die richtige Phototaxis unerlässlich.<sup id="cite_ref-Dieckmann_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-Dieckmann-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Augenfleck-Proteine">Augenfleck-Proteine</h2></div>
<p>Die wichtigsten Augenfleckenproteine sind die Photorezeptorproteine, die das Licht wahrnehmen.
Die in <a href="Einzeller" title="Einzeller">einzelligen</a> Organismen gefundenen Photorezeptoren lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen: <a href="Flavoproteine" title="Flavoproteine">Flavoproteine</a> und <a href="Rhodopsin" title="Rhodopsin">Rhodopsine</a> (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">Retinylidene proteins</span>).
Flavoproteine sind dadurch gekennzeichnet, dass sie <a href="Flavine" title="Flavine">Flavinmoleküle</a> als <a href="Chromophor" title="Chromophor">Chromophore</a> (Farbträger) enthalten, während die Retinylidenproteine <a href="Retinal" title="Retinal">Retinal</a> enthalten.
Das Photorezeptorprotein in <i>Euglena</i> ist wahrscheinlich ein Flavoprotein.<sup id="cite_ref-Wolken_4-1" class="reference"><a href="#cite_note-Wolken-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Im Gegensatz dazu wird die <i>Chlamydomonas</i>-Phototaxis durch Rhodopsine vom Archaeen-Typ vermittelt.<sup id="cite_ref-Suzuki_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-Suzuki-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Neben den Photorezeptorproteinen enthalten Augenflecken eine Vielzahl von Struktur-, Stoffwechsel- und Signalproteinen. Bei <i>Chlamydomonas</i> besteht das Augenfleck-<a href="Proteom" title="Proteom">Proteom</a> aus etwa 200 verschiedenen Proteinen.<sup id="cite_ref-Schmidt_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-Schmidt-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Photorezeption_und_Signalübertragung"><span id="Photorezeption_und_Signal.C3.BCbertragung"></span>Photorezeption und Signalübertragung</h2></div>
<p>Bei <i>Euglena</i> wurde als Photorezeptor eine blaulichtaktivierte <a href="Adenylylcyclasen" title="Adenylylcyclasen">Adenylylcyclase</a> identifiziert.<sup id="cite_ref-Iseki_8-0" class="reference"><a href="#cite_note-Iseki-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Die Anregung dieses Rezeptorproteins führt zur Bildung von <a href="Cyclisches_Adenosinmonophosphat" title="Cyclisches Adenosinmonophosphat">cyclischem Adenosinmonophosphat</a> (cAMP) als <a href="Second_Messenger" class="mw-redirect" title="Second Messenger">Second Messenger</a> (sekundärer Botenstoff). Die chemische <a href="Signaltransduktion" title="Signaltransduktion">Signaltransduktion</a> (Signalübertragung) löst letztendlich Änderungen im Schlagmuster der Flagellen und in der Zellbewegung aus.
</p><p>Bei <i>Chlamydomonas</i> enthalten die Rhodopsine vom Archaeen-Typ einen Chromatophor mit all-<i>trans</i>-Retinyliden, der eine Photoisomerisierung zu einem 13-<i>cis</i>-<a href="Isomer" class="mw-redirect" title="Isomer">Isomer</a> eingeht (d.&nbsp;h. unter Lichteinfluss geht das Retinyliden von der all-<i>trans</i>- in die isomere 13-<i>cis</i>-Form über).
Dadurch wird ein Photorezeptorkanal aktiviert, der zu einer Änderung des <a href="Membranpotential" title="Membranpotential">Membranpotentials</a> und der zellulären <a href="Calcium" title="Calcium">Calciumionenkonzentration</a> führt.<sup id="cite_ref-Suzuki_6-1" class="reference"><a href="#cite_note-Suzuki-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Die photoelektrische Signaltransduktion löst letztlich Änderungen bei Flagellenbewegungen und damit Zellbewegungen aus.<sup id="cite_ref-Hegemann_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-Hegemann-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Strombidium"><i>Strombidium</i></h2></div>
<p>Ein besonderer Fall von Augenflecken wurde bei dem Wimperntierchen <i><a href="Strombidium#Strombidium_oculatum" title="Strombidium">Strombidium oculatum</a></i> (nach <a href="WoRMS" class="mw-redirect" title="WoRMS">WoRMS</a> ein Synonym für <i>Strombidium tintinnodes</i><sup id="cite_ref-WORMS_9-0" class="reference"><a href="#cite_note-WORMS-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>) gefunden: Dieses benutzt <a href="Gr%C3%BCnalgen" class="mw-redirect" title="Grünalgen">Grünalgen</a> der Unterordnung Chlamydomonadina<sup id="cite_ref-taxonomicon_10-0" class="reference"><a href="#cite_note-taxonomicon-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> (Ordnung <a href="Chlamydomonadales" title="Chlamydomonadales">Chlamydomonadales</a>) als Endosymbionten. Diese vermehren sich jedoch schneller als ihr Wirt, so dass die überschüssigen Endosymbionten abgebaut werden – bis auf Stigmata, die sich im vorderen Teil (‚apikal‘) des Wirts ansammeln und einen ‚Augenfleck‘ bilden. Diese geraubten Stigmata stammen also aus der Chlorophyten-Beute, sind somit (per Definition) <a href="Kleptoplastid" title="Kleptoplastid">Kleptoplastiden</a>.<sup id="cite_ref-Montagnes_11-0" class="reference"><a href="#cite_note-Montagnes-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-Faure_12-0" class="reference"><a href="#cite_note-Faure-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>
<ul><li><a href="Augenevolution" title="Augenevolution">Augenevolution</a></li>
<li><a href="Ocelloid" title="Ocelloid">Ocelloid</a></li>
<li><a href="Endosymbiontentheorie" title="Endosymbiontentheorie">Endosymbiontentheorie</a></li>
<li><a href="Komplexe_Chloroplasten" class="mw-redirect" title="Komplexe Chloroplasten">Komplexe Chloroplasten</a></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Rudolf Röttger: <i>Wörterbuch der Protozoologie</i> In: Protozoological Monographs, Band 2, 2001, S.&nbsp;26, ISBN 3826585992</span>
</li>
<li id="cite_note-Hegemann-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Hegemann_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Hegemann_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">P. Hegemann: <cite style="font-style:italic">Vision in microalgae</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Planta</cite>. 203. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>3</span>, 1997, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>265–274</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/s004250050191">10.1007/s004250050191</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9431675?dopt=Abstract">PMID 9431675</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Augenfleck&amp;rft.atitle=Vision+in+microalgae&amp;rft.au=P.+Hegemann&amp;rft.date=1997&amp;rft.doi=10.1007%2Fs004250050191&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=3&amp;rft.jtitle=Planta&amp;rft.pages=265-274&amp;rft.pmid=9431675&amp;rft.volume=203.+Jahrgang" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">G. Kreimer: <cite style="font-style:italic">The green algal eyespot apparatus: A primordial visual system and more?</cite> In: <cite style="font-style:italic">Current Genetics</cite>. 55. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>1</span>, 2009, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>19–43</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/s00294-008-0224-8">10.1007/s00294-008-0224-8</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19107486?dopt=Abstract">PMID 19107486</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Augenfleck&amp;rft.atitle=The+green+algal+eyespot+apparatus%3A+A+primordial+visual+system+and+more%3F&amp;rft.au=G.%26%2332%3BKreimer&amp;rft.date=2009&amp;rft.doi=10.1007%2Fs00294-008-0224-8&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=1&amp;rft.jtitle=Current+Genetics&amp;rft.pages=19-43&amp;rft.pmid=19107486&amp;rft.volume=55.+Jahrgang" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-Wolken-4"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Wolken_4-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Wolken_4-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">J. Wolken: <cite style="font-style:italic">Euglena: the photoreceptor system for phototaxis</cite>. In: <cite style="font-style:italic">J Protozool</cite>. 24. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>4</span>, 1977, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>518–522</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1111/j.1550-7408.1977.tb01004.x">10.1111/j.1550-7408.1977.tb01004.x</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/413913?dopt=Abstract">PMID 413913</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Augenfleck&amp;rft.atitle=Euglena%3A+the+photoreceptor+system+for+phototaxis&amp;rft.au=J.+Wolken&amp;rft.date=1977&amp;rft.doi=10.1111%2Fj.1550-7408.1977.tb01004.x&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=4&amp;rft.jtitle=J+Protozool&amp;rft.pages=518-522&amp;rft.pmid=413913&amp;rft.volume=24.+Jahrgang" style="display:none">&nbsp;</span></span>
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