Fotoreceptor: Struktur, Fungsi & Penyakit

Fotoreceptor adalah sel deria khusus cahaya pada retina manusia. Mereka menyerap pelbagai gelombang cahaya elektromagnetik dan mengubah rangsangan ini menjadi pengujaan bioelektrik. Dalam penyakit keturunan seperti retinitis pigmentosa atau distrofi batang kon, fotoreseptor binasa sedikit demi sedikit sehingga buta berlaku.

Apa itu reseptor foto?

Fotoreceptor adalah sel deria sensitif cahaya yang khusus untuk proses visual. Potensi elektrik dihasilkan dari cahaya di sel deria mata. Mata manusia mengandungi tiga jenis fotoreseptor. Sebagai tambahan kepada batang, ia merangkumi kerucut dan sensitif pada fotos ganglion sel. Biologi membezakan antara fotosel vertebrata dan invertebrata. Depolarisasi berlaku pada photocells invertebrata. Ini bermaksud bahawa sel bertindak balas terhadap cahaya dengan menurunkan voltan mereka. Sebaliknya, hiperpolarisasi berlaku pada vertebrata. Oleh itu, fotoreseptor mereka meningkatkan voltan apabila terkena cahaya. Tidak seperti invertebrata, fotoreseptor vertebrata adalah reseptor sekunder. Penukaran rangsangan menjadi potensi tindakan oleh itu berlaku di luar reseptor. Sebagai tambahan kepada manusia dan haiwan, tumbuhan juga mengandungi alat penerima cahaya untuk menentang kejadian cahaya.

Anatomi dan struktur

Terdapat kira-kira 120 juta batang di retina mata. Kerucut itu berjumlah kira-kira 6 juta daripada kira-kira satu juta ganglion sel-sel di mata, kira-kira satu peratus sensitif fotosensif. Fotoreseptor yang paling sensitif cahaya adalah rod. The blind spot mata tidak mengandungi reseptor kecuali kerucut. Oleh itu, seseorang mesti benar-benar melihat lubang di mana blind spot terletak. Ini tidak berlaku hanya kerana otak mengisi jurang dengan kenangan persepsi. Batang retina mengandungi cakera yang disebut. Sebaliknya, kerucut mengandungi lipatan membran. Di kawasan ini mereka dilengkapi dengan visual ungu yang disebut. Secara keseluruhan, batang dan kon mempunyai struktur yang serupa. Mereka masing-masing mempunyai segmen luar di mana tugas mereka yang paling penting dilakukan. Segmen luar kon adalah berbentuk kerucut dan lebih lebar daripada bahagian luar batang yang panjang dan sempit. Cilium, atau penonjolan membran plasma, menghubungkan setiap bahagian luar dan dalam reseptor. Segmen dalaman masing-masing terdiri daripada elipsoid dan myoid dengan retikulum endoplasma. Lapisan butiran luar fotoreseptor menghubungkan badan sel dengan nukleus. Seorang axon dengan hujung sinaptik dalam bentuk pita atau plat melekat pada setiap badan sel. Ini sinaps juga dipanggil reben.

Fungsi dan tugas

Gelombang cahaya elektromagnetik diubah menjadi pengujaan bioelektrik oleh fotoreseptor mata manusia. Oleh itu, fungsi ketiga jenis fotoreseptor adalah menyerap dan menukar cahaya. Proses ini juga dikenali sebagai phototransduction. Untuk melakukan ini, reseptor menyerap foton cahaya dan memulakan tindak balas biokimia yang kompleks untuk mengubah potensi membran. Perubahan potensi sepadan dengan hiperpolarisasi pada vertebrata. Ketiga-tiga jenis reseptor berbeza mempunyai berbeza penyerapan had dan dengan demikian berbeza dalam kepekaannya terhadap panjang gelombang tertentu. Sebab utama untuk ini adalah pigmen visual yang berbeza pada setiap jenis sel. Oleh itu, ketiga-tiga jenisnya agak berbeza dalam fungsinya. The ganglion sel, misalnya, mengatur irama siang-malam. Sebaliknya, batang dan kerucut berperanan dalam pengecaman gambar. Joran terutamanya bertanggungjawab untuk penglihatan gelap-terang. Sebaliknya, kerucut memainkan peranan hanya pada waktu siang dan membolehkan pengecaman warna. Phototransduction berlaku di setiap segmen luar dari fotoreseptor. Dalam kegelapan, kebanyakan fotoreseptor berada dalam keadaan tidak terangsang dan berpotensi membran rehat rendah kerana terbuka natrium saluran. Pada waktu rehat, mereka melepaskan neurotransmitter glutamat. Namun, sebaik cahaya memasuki mata, terbuka natrium saluran ditutup. Akibatnya, potensi sel meningkat dan hiperpolarisasi berlaku. Semasa hiperpolarisasi ini, aktiviti reseptor dihambat dan lebih sedikit pemancar dilepaskan. Pelepasan retrograde ini glutamat membuka saluran ion sel bipolar dan mendatar hilir. Dorongan dari fotoreseptor dihantar melalui saluran terbuka ke sel saraf, yang kemudian mengaktifkan sel ganglion dan amacrine sendiri. Oleh itu, isyarat dari reseptor dihantar ke otak, di mana ia dinilai dengan bantuan kenangan visual.

Penyakit

Berkenaan dengan fotoreseptor mata manusia, banyak jenis keluhan dan penyakit boleh berlaku. Sebilangan besar ini nyata sebagai kehilangan penglihatan yang progresif. Sebagai contoh, distrofi batang kon adalah bentuk distrofi retina yang diwarisi yang menyebabkan fotoreseptor binasa. Dalam penyakit keturunan ini, pesakit terus kehilangan kerucut dan batang kerana pemendapan pigmen retina. Proses ini menampakkan diri pada tahap awal sebagai penurunan ketajaman penglihatan, peningkatan kepekaan terhadap cahaya, dan warna awal buta. Sensitiviti dalam bidang visual pusat menurun. Pada akhirnya, penyakit ini juga menyerang bidang visual periferal. Gejala seperti malam buta boleh berkembang. Selepas beberapa ketika, pesakit mungkin akan buta sepenuhnya. Retina pigmentosa, juga dikenali sebagai distrofi batang-kerucut, mesti dibezakan dari penyakit ini. Dalam bentuk penyakit retina ini, gejalanya sama seperti pada distrofi batang kon, tetapi gejalanya terbalik. Ini bermaksud bahawa retinitis pigmentosa pertama menampakkan dirinya dalam rabun malam, sementara kebutaan malam untuk penyakit kerucut hanya berlaku pada masa yang akan datang. Jalan pigmentosa retina biasanya kurang teruk daripada distrofi batang kon. Sebagai tambahan kepada penyakit degeneratif ini, sel deria sistem visual juga dapat dipengaruhi oleh keradangan atau rosak akibat kemalangan.