Kas ir Opsins?

Tīklene ir acs iekšējais slānis, kas satur fotoreceptoru šūnas. Šīs šūnas ir specializēti nervu šūnu veidi, kas pārvērš gaismu bioloģisku reakciju ķēdē. Vispazīstamākie ir stieņi, kas darbojas vājā apgaismojumā un rada melnbaltu redzi, un konusi, kas ir atbildīgi par krāsu redzi.

Dažādiem fotoreceptoru šūnu veidiem ir dažādi opsīnu veidi. Stieņu šūnās ir savienojums, ko sauc par rodopsīnu, kas sastāv no proteīna opsīna un A vitamīnam līdzīga savienojuma, kas pazīstams kā tīklene. Tā kā tas satur tīkleni, kas pazīstams arī kā retinaldehīds, tas ir pazīstams kā retinilidēna proteīns. Tīklene reaģē uz zaļi zilu gaismu, mainot konformāciju, un tas aktivizē receptoru uz šūnas virsmas. Šī aktivizēšana pēc tam izraisa izmaiņu kaskādi šūnā un rada nakts redzamību.

Konusa šūnām, arī retinilidēna proteīniem, ir opsīni ar nelielām strukturālām atšķirībām no rodopsīna, un tas maina gaismas viļņu garumus, kuros tie absorbēs. Šīm šūnām ir viens no trim opsīna veidiem, kas pazīstams kā fotopsīns, kas uztver gaismu dažādos viļņu garumos. Tie absorbē dzelteni zaļu, zaļu un zili violetu, un pēc tam smadzenes apvieno signālus, lai iegūtu krāsainu skatu. Konusa šūnas ir mazāk jutīgas pret gaismu nekā stieņu šūnas.

Vizuālās informācijas pārraide uz smadzenēm ir tikai viena veida signāls, ko pārraida opsīni. Citu veidu pārraida melanopsīns, kas ir vairāk līdzīgs bezmugurkaulnieku opsīniem. Tas reaģē uz gaismu un pārraida nevizuālu signālu, kas pārvērš nepieciešamību pēc miega 24 stundu gaismas un tumsas ciklā, kas pazīstams kā diennakts ritms. Akli cilvēki ar funkcionējošu tīkleni joprojām var ievērot šo ciklu.

Opsīni ir plaši izplatīti visā dzīvnieku valstībā un ir sastopami pat abinieku ādā. Līdz šim ir identificēti vairāk nekā 1,000 opsīna veidu. Tie ir atrodami arī baktērijās, un šīs olbaltumvielas tiek izmantotas gaismas enerģijas iegūšanai, lai pārvērstu oglekļa dioksīdu cukuros. Tiek uzskatīts, ka šo primitīvo organismu opsīni ir attīstījušies atsevišķi no tiem, kas atrodas attīstītākos radījumos.