Concetti Chiave
- Le cellule fotorecettrici della retina includono bastoncelli, sottili e allungati, e coni, più tozzi e appuntiti, entrambi responsabili della cattura della luce.
- I pigmenti visivi nelle cellule fotorecettrici sbiancano quando colpiti dalla luce e si rigenerano, permettendo la continua percezione visiva anche in condizioni di intensa illuminazione.
- La rodopsina, un pigmento presente nei bastoncelli, si forma dall'unione di opsina e retinale, che cambia colore quando la luce lo colpisce, passando dal porpora al giallo e infine scomparendo.
- Il processo di rigenerazione della rodopsina richiede ATP e coinvolge la riconversione della vitamina A in retinale, essenziale per il ripristino della sensibilità alla luce.
- I pigmenti dei coni, sebbene simili alla rodopsina, differiscono per il tipo specifico di proteine che contengono, influenzando la loro funzione visiva.
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 differenza principale tra bastoncelli e coni nelle cellule fotorecettrici?
- Cosa accade ai pigmenti visivi quando vengono colpiti dalla luce?
- Come avviene il ciclo della rodopsina e perché è importante?
I bastoncelli sono neuroni sottili e allungati, mentre i coni sono più tozzi e si assottigliano in un'estremità appuntita, entrambi catturano la luce grazie a una regione contenente pigmenti visivi.
Quando la luce colpisce i pigmenti visivi, questi si «sbiancano», perdendo colore, e successivamente vengono rigenerati, permettendo la trasmissione di stimoli nervosi all'encefalo per l'interpretazione visiva.
La rodopsina, un pigmento nei bastoncelli, si forma dall'unione di opsina e retinale; quando la luce la colpisce, il retinale si libera e si converte in vitamina A, mentre la rodopsina si rigenera grazie a questo processo, essenziale per la visione in condizioni di luce intensa.
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