3. Фотопигменты сетчатки.

Сетчатка содержит палочковые (палочки) и колбочковые (колбочки) фоточувствительные клетки, которые содержат светочувствительные пигменты. Палочки чувствительны к очень слабому свету, это длинные и тонкие клетки, сориентированные по оси прохождения света. Все палочки содержат светочувствительный пигмент родопсин. Колбочки требуют более яркого освещения, это короткие конусообразные клетки, колбочки содержит светочувствительный пигмент йодопсин который в свою очередь включает в себя два известных пигмента: хлоролаб (чувствительный к жёлто-зелёной области спектра) и эритролаб (чувствительный к жёлто-красной части спектра).

Эти экстерорецепторы - есть основа цветового зрения.

Под воздействием света в экстерорецепторах происходит выцветание — молекула зрительного пигмента поглощает фотон и превращается в другое соединение, хуже поглощающее свет (этой длины волны). Практически у всех животных (от насекомых до человека) этот пигмент состоит из белка, к которому присоединена небольшая молекула, близкая к витамину A. Эта молекула и представляет собой химически трансформируемую светом часть. Белковая часть выцвевшей молекулы зрительного пигмента активирует молекулы трансдуцина, каждая из которых деактивирует сотни молекул циклического гуанозинмонофосфата, участвующих в открытии пор мембраны для ионов натрия, в результате чего поток ионов прекращается — мембрана гиперполяризуется.

При слабом освещении палочки отвечают за "сумеречное" зрение. Чувствительность палочек такова, что адаптировавшийся к полной темноте человек способен увидеть вспышку света состоящую всего из одного фотона, при этом максимум чувствительности палочки благодаря восстановленному родопсину находится в области 500 нм. При увеличении освещённости, спектральная чувствительность палочки благодаря выцветанию содержащегося в ней родопсина смещается в синюю область и она начинает совместно с колбочками учавствовать в цветовом зрении.

--------------------------

Фоторецепторы.

Располагаются на самой задней стенке глазного яблока. Пигментный эпителий- клетки помогающие фоторецепторам в питании и создании комфортных условий. Кроме того, они благодаря своему темному цвету поглощают избыточный свет.

2 Вида фоторецепторов:

-палочки

-колбочки

Сходны в том, что состоят из 2ух частей это 2 сегмента 1 из них- наружный, второй внутренний.

Внутренний сегмент погружен во внутренний эпителий. И состоит из мембранных дисков. Внутри складчатость, на них располагаются молекулы фоторецепторов, превращение квантов света в нервный процесс. Колбочки состоят из выпячивании мембраны. Ядро есть, большое количество митохондрий и внутренний сегмент кончается синоптическим окончанием. Митохондрии- питание. Синоптическое окончание- передача нервного импульса.

Молекулы фото пигмента состоят из 2 частей:

-хромофор (она преобразуется). Находящийся в палочках животных это ретиналь. И представляет собой альдегид витамина А( с химической точки зрения)

-опсин (белок) Это белковая часть. Он стабилен.

Большинство беспозвоночных способно синтезировать витамин А. Позвоночные утратили эту способность, и для правильной работы зрения необходимо добавлять витамин А в пищу.

Кроме белков опсинов, есть еще

-бактериопроопсин (работает в растительных организмах. Преобразует свет в те компоненты что нужны) и

-миланопсин (работает не только в зрении но и в мозге.

Палочки- не цветовое зрение. Есть ретиналь из 2ух частей.

Колбочки- меньше фото пигмента и поэтому они возбуждаются при действии нескольких квантов света. Активны при ярком освещений.

Пигмент палочек- родопсин. Ретиналь 1

Пигмент колбочек- йодопсин. Ретиналь 2

Молекулы родопсина- в активном состоянии.

«11-цисретиналь». (активное состояние родопсина)

При действии кванта света происходит реакция фото изомеризации и эта форма ретиналь превращается в другой изомер в «транс ретиналь». Обнаружено 12 последовательных переходов. Родопсин имеет поглощение 498 нм. Реакция фото изомеризации имеет 12 стадий последовательных преобразований.

Фото изомеризации все 11 стадий проходит за 1 миллисекунду. Затем последняя стадия проходит медленнее и занимает несколько… времени до минуты.

Сопровождается ре синтезом. Чтобы произошло восстановление необходима энергия. Вот почему в палочках и колбочках много митохондрий. Ресинтез имеет большую временную продолжительность- несколько суток.

Взаимодействий палочек и колбочек регулируется дофамином.

В колбочках так же фото изомеризация.