Kúpok

Kúpok  ( eng.  cone ) - a kétféle fotoreceptor egyike, a retina fényérzékeny sejtjeinek perifériás folyamatai , így nevezték kúpos alakjáról. Ezek rendkívül speciális sejtek, amelyek a fényingereket idegi gerjesztéssé alakítják, és színlátást biztosítanak. A rúd a fotoreceptorok másik típusa .

A kúpok érzékenyek a fényre a bennük lévő speciális pigment – ​​jodopszin – miatt . A jodopszin viszont több vizuális pigmentből áll. A mai napig két pigment ismert és tanulmányozott: a chlorolab (érzékeny a spektrum sárga-zöld tartományára) és az eritrolab (érzékeny a spektrum sárga-piros részére).

A szakirodalom eltérő becsléseket közöl, bár hasonló számú kúp található az emberi retinában egy 100%-os látású felnőttnél . Tehát az [1]-ben hat-hét millió kúp van feltüntetve, amelyek többsége a makulában található . Osterberg 1935-ben találta meg az emberi szem hatmillió kúpjának általánosan közölt számát [2] . Oyster's textbook (1999) [3] idézi Curcio et al. (1990), körülbelül 4,5 millió kúp és 90 millió rúd található az emberi retinában [4] .

A kúpok körülbelül 50 µm hosszúak és 1-4 µm átmérőjűek.

A kúpok körülbelül 100-szor kevésbé érzékenyek a fényre, mint a rudak (egy másik típusú retinasejtek), de sokkal jobban érzékelik a gyors mozgásokat.

A fotoreceptorok szerkezete

A kúpok és rudak szerkezetükben hasonlóak, és négy részből állnak.

A kúp szerkezetében szokás megkülönböztetni (lásd az ábrát):

• külső szegmens (membrán félkorongokat tartalmaz),
• kötelező osztály (szűkület),
• belső szegmens (mitokondriumokat tartalmaz),
• szinaptikus terület.

A külső szegmenst a plazmamembrán által alkotott és attól elválasztott membrán félkorongok töltik ki. Ezek a plazmamembrán redői, amelyek fényérzékeny pigmenttel vannak bevonva. A félkorongoszlop fény felé eső külső része folyamatosan megújul a „megvilágított” félkorongok pigmenthámsejtek általi fagocitózisa és a fotoreceptor testében folyamatosan új félkorongok képződése miatt. Így történik a vizuális pigment regenerációja. Naponta átlagosan körülbelül 80 félkorong fagocitizálódik, és az összes fotoreceptor félkorong teljes megújulása körülbelül 10 napon belül megtörténik. A kúpokban kevesebb membrán félkorong található, mint a rudakban, számuk több száz nagyságrendű. Az összekötő szakasz (szűkület) tartományában a külső szegmens szinte teljesen elválik a belsőtől a külső membrán invaginációjával. A két szegmens közötti kapcsolat a citoplazmán és az egyik szegmensből a másikba áthaladó csillópáron keresztül történik. A csillók mindössze 9 perifériás mikrotubulus dulettet tartalmaznak: a csillókra jellemző centrális mikrotubuluspár hiányzik.

A belső szegmens az aktív anyagcsere területe; tele van mitokondriumokkal, amelyek energiát adnak a látási folyamatokhoz, és poli riboszómákkal , amelyeken fehérjék szintetizálódnak, amelyek részt vesznek a membránlemezek és a vizuális pigment kialakulásában. A mag ugyanazon a területen található.

A szinaptikus régióban a sejt szinapszisokat képez bipoláris sejtekkel. A diffúz bipoláris sejtek több rúddal szinapszisokat képezhetnek. Ezt a jelenséget szinaptikus konvergenciának nevezik.

A monoszinaptikus bipoláris sejtek egy kúpot egy ganglionsejthez kötnek, ami nagyobb látásélességet eredményez, mint a rudak. A vízszintes és amakrin sejtek számos rudat és kúpot kötnek össze. Ezeknek a sejteknek köszönhetően a vizuális információ bizonyos feldolgozáson megy keresztül, még mielőtt elhagyná a retinát; ezek a sejtek különösen az oldalirányú gátlásban vesznek részt [5] .

Színlátás

A különböző hullámhosszúságú fényérzékenységük szerint háromféle kúp létezik. Az S-típusú kúpok érzékenyek lila - kék (S az angol  rövid  - rövidhullámú spektrumból), M-típusú - zöld - sárga (M angolból.  Közepes  - közepes hullám), és L-típusú - sárga színben . vörös (L angolul  Long  - long-wave) a spektrum részei. E háromféle kúp (és a spektrum smaragdzöld részében érzékeny rúd) jelenléte színlátást ad az embernek.

A hosszú- és középhullámú kúpoknak (csúcsokkal a sárga-piros és kék-zöld tartományban) széles érzékenységi zónák vannak, jelentős átfedéssel, így bizonyos típusú kúpok nem csak a saját színükre reagálnak; csak másoknál intenzívebben reagálnak rá. [6]

A cianolab nevű kék - ibolya - érzékeny pigmentet emberben az OPN1SW gén kódolja [7] [8] [9] .

Éjszaka, amikor a fotonok áramlása nem elegendő a kúpok normál működéséhez, csak a rudak biztosítják a látást , így éjszaka az ember nem tudja megkülönböztetni a színeket.

Háromféle kúp oszlik el egyenlőtlenül a retinában [10] . A hosszú és közepes hullámhosszúak dominálnak, sokkal kevesebb a rövid hullámhosszú kúp, és ezek (mint a rudak) hiányoznak a fovea -ból . Az ilyen aszimmetriát a színeltérés magyarázza  - a kép csak a spektrum hosszú hullámhosszú részén fókuszál jól a retinára, vagyis ha a "kék" kúpok számát növeljük, a kép nem lesz tisztább [11] .

Jegyzetek

1. ↑ Az emberi szem rúdjai és kúpjai . Hozzáférés dátuma: 2019. május 29. Az eredetiből archiválva : 2000. október 28. (határozatlan)
2. ↑ Osterberg, G. A pálcikák és kúpok rétegének topográfiája az emberi retinában  //  Acta Ophthalmologica : folyóirat. - Wiley-Liss , 1935. - 1. évf. Suppl. 13 , sz. 6 . - 1-102 . o .
3. ↑ Oyster, C.W. Az emberi szem: szerkezet és funkció  (határozatlan) . – Sinauer Associates, 1999.
4. ↑ Curcio, Cal.; Sloan, KR.; Kalina, R. E.; Hendrickson, A.E. Humán fotoreceptor topográfiája  (angol)  // J Comp Neurol : folyóirat. - 1990. - február ( 292. évf . , 4. sz.). - P. 497-523 . - doi : 10.1002/cne.902920402 . — PMID 2324310 .
5. ↑ N. Green, W. Stout, D. Taylor. Biológia: 3 kötetben - Per. angolból / szerk. R. Sopera. - M . : Mir, 1993. - T. 2. - S. 280-281.
6. ↑ D. Hubel. Szem, agy, látás. - szerk. A. L. Byzova. — M .: Mir, 1990. — 172 p.
7. ↑ Nathans J., Thomas D., Hogness DS Az emberi színlátás molekuláris genetikája: a kék, zöld és vörös pigmenteket kódoló gének  //  Science : Journal. - 1986. - április ( 232. évf. , 4747. sz.). - P. 193-202 . — PMID 2937147 .
8. ↑ Fitzgibbon J., Appukuttan B., Gayther S., Wells D., Delhanty J., Hunt DM A humán kékkúp pigmentgén lokalizációja a 7q31.3-32 kromoszómasávra  // Hum Genet  : folyóirat  . - 1994. - február ( 93. évf. , 1. sz.). - 79-80 . o . — PMID 8270261 .
9. ↑ Entrez Gene: OPN1SW opsin 1 (kúp pigmentek), rövidhullám-érzékeny (színvakság, tritán) . (határozatlan)
10. ↑ Rudak és kúpok, lásd: The Receptor Mosaic . Letöltve: 2018. január 11. Az eredetiből archiválva : 2018. január 27.. (határozatlan)
11. ↑ Brian A. Wandell, A látás alapjai, 3. fejezet: The Photoreceptor Mosaic (a hivatkozás nem elérhető) . Az eredetiből archiválva: 2016. március 5. (határozatlan) 

Tematikus oldalak	FMA
Szótárak és enciklopédiák	nagy kínai Britannica (online)