- חיישני האור
- מסוגלים לקלוט אנרגיה אלקטרומגנטית כיוון שרגישים לפוטונים
- בהם נעשה תהליך ההתמרה מאנרגיית אור לחשמל
- מכילים אתר סינפטי שנמצא במגע עם התאים הדו-קוטביים
2 סוגי פוטורצפטורים:
קנים Rods- מאורכים וגבוהים יותר
- רגישים יותר לאור - מספיק פוטון 1 כדי להפעיל אותו
- משמשים בעיקר לראיית לילה
- לא תורמים לראיית צבע כי יש רק סוג אחד שלהם
- יש יותר מהם מהמדוכים
מדוכים Cones- נמוכים ורחבים יותר
- רגישים פחות לאור מקנים
- משמשים בעיקר לראיית יום
- מאפשרים לראות צבעים על ידי פעילות יחסית בין 3 סוגי המדוכים
- רובם נמצאים בגומה
טבלת השוואה מדוכים וקנים
| מדוכים Cones | קנים Rodes |
מיקום | נפוצים בעיקר במרכז הרשתית, מצויים בגומה | נפוצים בעיקר בצידי הרשתית, אינם מצויים בגומה |
רגישות לאור | רגישים לאור בעוצמה בינונית עד גבוהה | רגישים לאור בעוצמה נמוכה |
מידע | מספקים מידע על גוון | מספקים מידע מונוכרומטי בלבד |
חדות ראייה | מאפשרים חדות ראייה מצוינת | אינם מאפשרים ראייה חדה |
מבנה אנטומי של רצפטורהמבנה של שני סוגי הרצפטורים דומה
- סגמנט פנימי - כולל את הגרעין וכל האברונים הביולוגים החושבים לתפקוד התא
- זרוע/אתר פוסט סינפטי
- מסתיימת באתר הסינפטי ממנו מופרש נוירוטרנסמיטר
- בחושך פולט גלוטמט
- באור מפסיק לפלוט גלוטמט
- סגמנט חיצוני
- חיצוני ביחד לגלגל העין
- נעוץ לתוך אפיתל הראייה
- בנוי מלמלות
- קיפולים/דסקיות בממברנה המסודרות אחת על השנייה
- בהן מתרחש התהליך של התמרת המידע הפיזיקלי מקרינה אלקטרומגנטית לשינוי במתח חשמלי של הממברנה
- מכילה תעלות קטיונים נתרן וסידן הפתוחות בהיעדר גירוי (חושך), וסגורות בעת גירוי (אור)
מבנים בלמלה
אופסין- חלבון המשובץ בלמלה בלמלה
- ההבדל בין סוגי האוטורצפטורים הוא בסוג האופסין
- אופסינים שונים מחזיקים רטינל בעצמות שונות ומשחררים אותו בשכיחות והסתברות שונה, ובאורך גל שונה.
cGMP- אנזים המיוצר בחושך
- נקשר לתעלת נתרן תלוית cGMP -
- התעלה נפתחת
- רמת הנתרן גבוהה
- מתח הממברנה מתקבע על 30mV-
- מתח מספיק על מנת שהפוטורצפטור יפריש נוירוטרנסמיטר אל התא הדו קוטבי
- ככל שמתח הממברנה גבוה יותר כך מופרש יותר נוירוטרנסמיטר, ולהפך.
- כלומר בחושך מתח הממברנה יימצא בדה-פולריזציה
רטינל- מולקולה שומנית הנמצאת באופסין
- בעלת כיס
- חיונית - לא מיוצרת בגוף והיא נגזרת של הוויטמין A למשל מגזר
- רגישה לאור
- בעלת 2 מצבים:
- ציס - מצב מקופל בחושך, לא עוזב את האופסין
- טראנס - מצב ישר באור עוזב את האופסין
רודופסין - קומפלקס שנקבל כאשר כהשהרטינל קשור לאופסין
טראנסדוסין (T - Transducin) - נמצא בממברנה של הלמלה
אנזים PdE - Phosphodiesterase - אחראי על פירוק cGMP
פוטנציאל ממברנהבמצב מנוחה (בחושך)- תעלות נתרן פתוחות תלויות GMP מעגלי (Cyclic) - נתרן נכנס לתא
- תעלות אשלגן פתוחות - אשלגן יוצא מהתא
- משאבת נתרן-אשלגן (קטיונים) -
- שומרת על פוטנציאל ממברנה קבועה - דה-פולריזציה 30- מ"ו
- מוציא יוני נתרן ומכניסה יוני אשלגן
- נוירוטרנסמיטר גלוטמט מופרש
במצב פעולה (באור)
- מתרחש תהליך כימי בעקבותיו תעלות נתרן נסגרות
- הפוטורצפטור נכנס להיפר פולריזציה
- נוירוטרנסמיטר גלוטמט מפסיק להיות מופרש.
תהליך ההתמרה (1) אור - פוגע בפוטורצפטור ונבלע בפיגמנט הראייה על הלמלות
👇🏼
(2) יישור רטינל - הפוטון גורם לשינוי בסוג הקשר הכימי של הרטינל, המולקולה מתיישרת ויוצאת מהאופסין
👇🏼
(3) שינוי אופסין והפעלת GTP - המבנה המרחבי של האופסין (OP) משתנה ומתחבר לחלבון G בשם GDP (טראנסדוסין),אשר הופך לGTP
👇🏼
(4) הפעלת אנזים - חלבון G המופעל מפעיל את האנזים CGMP פוספודיאסארז (PdE)
👇🏼
(5) פירוק GMP מעגלי והורדת ריכוז - על ידי האנזים PdE וגורם להורדת ריכוזו
👇🏼
(6) סגירת תעלות נתרן תלויות cGMP - אין יותר כניסה של נתרן לתא, ממשיכה יציאה שוטפת של נתרן על ידי משאבות נתרן אשלגן
👇🏼
(7) היפר פולריזציה - מתח הממברנה יורד ונקבל היפר-פולריזציה 70mV-
👇🏼
(8) הפסקת הפרשת גלוטמט - הפוטורצפטור מפסיק להיות פעיל ומפסיק להפריש נוירוטרנסמיטר גלוטמט אל התא הדו קוטבי
מה משפיע על תהליך ההתמרה?
ככל שעצמת הקרינה גבוהה יותר נקבל יותר שינוי, ולהפך