Ključna razlika – paličice proti stožčastim celicam
Fotoreceptorji so celice v mrežnici očesa, ki se odzivajo na svetlobo. Posebnost teh celic je prisotnost tesno stisnjene membrane, ki vsebuje fotopigment, znan kot rodopsin ali sorodne molekule. Fotopigmenti imajo podobno zgradbo. Vsi fotopigmenti so sestavljeni iz beljakovine, imenovane opsin, in majhne pritrjene molekule, znane kot kromofor. Kromofor absorbira del svetlobe z mehanizmom, ki vključuje spremembo njegove konfiguracije. Tesno pakiranje v membranah teh fotoreceptorjev je zelo dragoceno za doseganje visoke gostote fotopigmenta. To omogoča absorpcijo velikega dela svetlobnih fotonov, ki dosežejo fotoreceptorje. Pri vretenčarjih je mrežnica sestavljena iz dveh fotoreceptorjev (paličastih in stožčastih celic), ki nosita fotopigment na svojem zunanjem delu. Ta posebna regija je sestavljena iz velikega števila palačinkam podobnih diskov. V paličastih celicah so diski zaprti, v stožčastih celicah pa so diski delno odprti za okoliške tekočine. Pri nevretenčarjih je struktura fotoreceptorjev zelo različna. Fotopigment se je rodil v pravilno urejeni strukturi, imenovani mikrovili, prstom podobne izbokline s premerom približno 0,1 µm. Ta fotoreceptorska struktura pri nevretenčarjih je znana kot rabdom. Fotopigmenti so manj gosto zapakirani v rabdomu kot v diskih vretenčarjev. Ključna razlika med paličastimi in stožčastimi celicami je v tem, da so paličaste celice odgovorne za vid pri nizki svetlobi (skotopni vid), medtem ko so stožčaste celice aktivne pri višji svetlobi (fotopski vid).
Kaj so paličaste celice?
Paličice so fotoreceptorji v očesu, ki lahko delujejo pri nizkointenzivni svetlobi kot drugi fotoreceptorji očesa, imenovani "stožčaste celice". Palice so običajno koncentrirane na zunanjih robovih mrežnice in so odgovorne za periferni vid. Ocenjuje se, da je v človeški mrežnici približno 90 milijonov paličastih celic. Ugotovljeno je, da so paličaste celice bolj občutljive kot stožčaste celice in skoraj v celoti odgovorne za nočni vid. Paličaste celice imajo le majhen delež pri barvnem vidu. To je razlog, zakaj so barve v temi manj vidne. Paličaste celice so nekoliko daljše in vitkejše od stožčastih celic. Diske, ki vsebujejo opsin, vidimo na koncu celice, pritrjene na pigmentni epitelij mrežnice, ki je nato pritrjen na beločnico. Paličaste celice (100 milijonov) so pogostejše od stožčastih (7 milijonov).
Palice imajo tri segmente; zunanji segment, notranji segment in sinaptični segment. Sinaptični segment tvori sinapse z drugim nevronom (bipolarno celico ali vodoravno celico). Notranji in zunanji segment sta povezana z ciliumom. V notranjem segmentu lahko opazimo organele, kot je jedro. Zunanji segment vsebuje materiale, ki absorbirajo svetlobo.
Slika 01: Paličice in stožčaste celice
Pri vretenčarjih je aktivacija fotoreceptorske celice znana kot hiperpolarizacija celice, kar povzroči, da paličasta celica ne pošlje svojega nevrotransmitorja, kar vodi do bipolarnih celic, ki nato sproščajo svoj nevrotransmiter pri bipolarnem ganglijska sinapsa za vzbujanje sinapse. Torej gre za kaskadno reakcijo, ki poteka v tem. Aktivacija ene enote fotoobčutljivega pigmenta lahko povzroči večjo reakcijo v celici. Tako lahko paličaste celice sprožijo večji odziv na manjšo količino svetlobe. Pomanjkanje vitamina A povzroča nizko količino pigmenta, ki ga potrebujejo paličice. To je diagnosticirano kot nočna slepota.
Kaj so stožčaste celice?
Stožčasta celica je eden od fotoreceptorjev v človeški mrežnici, ki najbolje deluje pri močni svetlobi in omogoča barvni vid. Barvni vid temelji na sposobnosti možganov, da konstruirajo barve po prejemu živčnih signalov iz treh vrst stožcev (L-dolga, S-kratka in M-srednja), od katerih je vsaka občutljiva na drugačen obseg vidnega spektra svetlobe. To določajo tri vrste fotopsinov, ki so prisotni v treh različnih stožčastih celicah. Nekateri vretenčarji imajo lahko štiri vrste stožčastih celic, ki jim dajejo tetrakromatični vid. Delna ali popolna izguba stožčastega sistema lahko povzroči barvno slepoto. Stožčaste celice so krajše od paličastih celic. Vendar so širši in zoženi. Dolgi so 40-50 µm in 0.5µm-4µm v premeru. Tesno so zapakirane večinoma v središču očesa (fovea). Stožci S so naključno nameščeni in imajo manjšo frekvenco kot drugi stožci (M in L) v očesu.
Slika 02: Stožčasta celica
Stožce prav tako sestavljajo trije segmenti (zunanji segmenti, notranji segmenti in sinaptični segment). Notranji segment je sestavljen iz jedra in nekaj mitohondrijev. Sinaptični segment tvori sinapso z bipolarno celico. Notranji in zunanji segmenti so povezani s ciliumom. Rak retinoblastoma je posledica okvare enega gena, imenovanega RB1, v stožčastih celicah mrežnice. To stanje se pojavi v zgodnjem otroštvu. Ta poseben gen nadzoruje prenos signala in normalno napredovanje celičnega cikla.
Kakšne so podobnosti med paličastimi in stožčastimi celicami?
- Oboje najdemo v mrežnici očesa.
- Oba sta fotoreceptorja.
- Obe vsebujeta vizualne pigmente.
- Obe sta vrsti sekundarnih eksteroceptorjev.
Kakšna je razlika med paličastimi in stožčastimi celicami?
Paličaste celice proti stožčastim celicam |
|
| Paličice so fotoreceptorji, odgovorni za vid pri šibki svetlobi. | Stožčaste celice so fotoreceptorji, odgovorni za vid pri visoko intenzivni svetlobi. |
| Število fotopigmentov | |
| Paličaste celice imajo več fotopigmentov. | Stožčaste celice imajo manj fotopigmentov. |
| Ojačanje | |
| Paličaste celice kažejo več ojačitve. | Stožčaste celice se manj povečajo. |
| Smerna selektivnost | |
| Paličaste celice ne kažejo usmerjene selektivnosti. | Stožčaste celice kažejo smerno selektivnost. |
| Občutljivost | |
| Paličaste celice imajo visoko občutljivost. | Stožčaste celice imajo nizko občutljivost. |
| Konvergentna retinalna pot | |
| Paličice imajo visoko konvergentno retinalno pot. | Stožčaste celice imajo manj konvergentno retinalno pot. |
| Odgovor | |
| Paličaste celice kažejo počasen odziv. | Stožčaste celice kažejo hiter odziv. |
| Acuity | |
| Paličaste celice kažejo nizko ostrino. | Stožčaste celice kažejo visoko ostrino. |
| Vrste pigmentov | |
| Paličice imajo samo eno vrsto pigmentov | Stožčaste celice imajo tri vrste pigmentov. |
| Vizualni pigmenti | |
| Vidni pigment v paličicah je rodopsin. | Vidni pigment v stožčastih celicah je jodopsin. |
Povzetek – Paličice proti stožčastim celicam
Fotoreceptorji (paličice in čepnice) so celice v mrežnici očesa, ki se odzivajo na svetlobo. Posebnost teh celic je prisotnost tesno stisnjene membrane, ki vsebuje fotopigment; rodopsin ali sorodne molekule. Tesno pakiranje v membranah teh fotoreceptorjev je zelo dragoceno za doseganje visoke gostote in števila fotopigmentov. To omogoča, da se absorbira velik del svetlobnih fotonov, ki dosežejo fotoreceptorje. Pri vretenčarjih je mrežnica sestavljena iz dveh fotoreceptorjev (paličastih in stožčastih celic), ki nosita fotopigment, sestavljen v zunanjem predelu. Ta posebna regija je sestavljena iz velikega števila palačinkam podobnih diskov. Paličaste celice lahko delujejo pri nizkointenzivni svetlobi (Scotopic). Po drugi strani so stožčaste celice aktivne pri visoko intenzivni svetlobi (Photopic). To je razlika med paličnimi in stožčastimi celicami.
Prenesite PDF različico Palice proti stožcem
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med paličastimi in stožčastimi celicami
