Concetti Chiave
- I fotorecettori della retina, bastoncelli e coni, contengono pigmenti visivi che catturano la luce e inducono modificazioni elettriche.
- I pigmenti visivi subiscono un processo di sbianchimento e rigenerazione, fondamentale per la trasmissione degli stimoli visivi all'encefalo.
- La rodopsina, presente nei bastoncelli, è un pigmento che si forma dall'unione di opsina e retinale, derivato dalla vitamina A.
- Quando la luce colpisce la rodopsina, provoca il rilascio del retinale, che si converte nuovamente in vitamina A, cambiando il colore del pigmento.
- La rigenerazione della rodopsina, necessaria per la visione continua, avviene quando la vitamina A si riconverte in retinale, richiedendo ATP.
Indice
Struttura delle cellule fotorecettrici
Le minute cellule fotorecettrici della retina hanno nomi che rispecchiano la loro morfologia generale. Come è illustrato nella figura a sinistra, i bastoncelli sono neuroni sottili e allungati, mentre i coni, più tozzi, si assottigliano in una estremità appuntita. Entrambi i tipi di fotorecettori presentano una regione, corrispondente a un dendrite, che cattura la luce, nel quale sono contenuti i pigmenti visivi.
Comportamento dei pigmenti visivi
Il comportamento dei pigmenti visivi è sensazionale. Quando la luce li colpisce, perdono il loro colore, cioè si «sbiancano»; poco dopo il pigmento viene rigenerato. L’assorbimento della luce e lo sbianchimento dei pigmenti inducono nelle cellule fotorecettrici modificazioni elettriche, che alla fine determinano la trasmissione di stimoli nervosi all’encefalo per l’interpretazione visiva. La rigenerazione dei pigmenti assicura che la persona non sia cieca e incapace di vedere alla chiara luce solare.
Rodopsina e il suo ciclo
Molto si sa della struttura e della funzione della rodopsina, il pigmento color porpora presente nei bastoncelli. Si forma dall’unione di una proteina (opsina) con una molecola derivata dalla vitamina A (retinale). Quando è combinato nella rodopsina, il retinale ha una forma ripiegata che gli consente di legarsi all’opsina. Ma quando la luce colpisce la rodopsina, il retinale rilascia la proteina. Una volta libero, il retinale continua la sua conversione fino a tornare di nuovo vitamina A. Intanto che si verificano questi cambiamenti, il colore porpora della rodopsina si converte nel giallo del retinale e infine il colore scompare quando avviene la modificazione a vitamina A. Quindi il termine «sbianchimento dei pigmenti» descrive accuratamente le variazioni di colore che avvengono quando la luce colpisce il pigmento. La rodopsina si rigenera quando la vitamina A è di nuovo convertita in retinale e si combina di nuovo con l’opsina con un processo che richiede ATP. I pigmenti dei coni, per quanto simili alla rodopsina, differiscono per il tipo specifico di proteine che contengono.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale dei pigmenti visivi nelle cellule fotorecettrici della retina?
- Come avviene il processo di sbianchimento e rigenerazione della rodopsina nei bastoncelli?
- In che modo i pigmenti dei coni differiscono dalla rodopsina nei bastoncelli?
I pigmenti visivi nelle cellule fotorecettrici della retina catturano la luce e, attraverso il processo di sbianchimento e rigenerazione, inducono modificazioni elettriche che trasmettono stimoli nervosi all'encefalo per l'interpretazione visiva.
Quando la luce colpisce la rodopsina, il retinale rilascia l'opsina e si converte in vitamina A, causando il cambiamento di colore da porpora a giallo e infine sbiancamento. La rodopsina si rigenera quando la vitamina A è riconvertita in retinale e si combina di nuovo con l'opsina, un processo che richiede ATP.
I pigmenti dei coni sono simili alla rodopsina ma differiscono per il tipo specifico di proteine che contengono, il che li rende diversi nella loro struttura e funzione.
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