Ключова разлика – пръчковидни срещу конусни клетки
Фоторецепторите са клетки в ретината на окото, които реагират на светлината. Отличителната черта на тези клетки е наличието на плътно опакована мембрана, която съдържа фотопигмента, известен като родопсин или сродни молекули. Фотопигментите имат подобна структура. Всички фотопигменти се състоят от протеин, наречен опсин, и малка прикрепена молекула, известна като хромофор. Хромофорът абсорбира частта от светлината чрез механизъм, който включва промяна в неговата конфигурация. Плътното опаковане в мембраните на тези фоторецептори е много ценно за постигане на висока плътност на фотопигмента. Това позволява голяма част от светлинните фотони, които достигат до фоторецепторите, да бъдат абсорбирани. При гръбначните животни ретината се състои от два фоторецептора (пръчковидни и колбичкови клетки), които носят фотопигмент във външната си област. Този конкретен регион е съставен от голям брой подобни на палачинки дискове. В пръчковидни клетки дисковете са затворени, но в конусовидни клетки дисковете са частично отворени към околните течности. При безгръбначните фоторецепторите са много различни. Фотопигментът се ражда в правилно подредена структура, наречена микровили, издатини, подобни на пръсти, с диаметър около 0,1 µm. Тази фоторецепторна структура при безгръбначните е известна като рабдом. Фотопигментите са по-малко плътно опаковани в рабдома, отколкото в дисковете на гръбначните животни. Ключовата разлика между пръчковидни и конусовидни клетки е, че пръчковидни клетки са отговорни за зрението при ниски нива на светлина (скотопично зрение), докато конусовите клетки са активни при по-високи нива на светлина (фотопично зрение).
Какво представляват пръчковидни клетки?
Пръчковидни клетки са фоторецепторите в окото, които могат да функционират при светлина с нисък интензитет в сравнение с другите фоторецептори на окото, наречени „конусовидни клетки“. Пръчиците обикновено са концентрирани във външните краища на ретината и отговарят за периферното зрение. Смята се, че приблизително 90 милиона пръчковидни клетки се намират в човешката ретина. Установено е, че клетките на пръчките са по-чувствителни от клетките на колбичката и почти изцяло отговорни за нощното виждане. Клетките на пръчиците имат само малка част от цветното зрение. Това е причината цветовете да са по-малко видими в тъмнината. Клетките на пръчките са малко по-дълги и по-тънки от конусовите клетки по структура. Дисковете, съдържащи опсин, се виждат в края на клетката, прикрепена към пигментния епител на ретината, който от своя страна е прикрепен към склерата. Пръчковидни клетки (100 милиона) са по-често срещани от конусовидни клетки (7 милиона).
Пръчките имат три сегмента; външен сегмент, вътрешен сегмент и синаптичен сегмент. Синаптичният сегмент образува синапсите с друг неврон (биполярна клетка или хоризонтална клетка). Вътрешният и външният сегмент са свързани с реснички. Органелите като ядрото могат да се наблюдават във вътрешния сегмент. Външният сегмент съдържа светлоабсорбиращи материали.
Фигура 01: Пръчковидни клетки и конусовидни клетки
При гръбначните животни активирането на фоторецепторната клетка е известно като хиперполяризация на клетката, което води до това, че пръчковидната клетка не изпраща своя невротрансмитер, което води до биполярни клетки след това при освобождаване на техния невротрансмитер при биполярно ганглий синапс за възбуждане на синапса. Така че това е каскадна реакция, която протича в това. Активирането на единична единица фоточувствителен пигмент може да доведе до по-голяма реакция в клетката. По този начин клетките на пръчките могат да предизвикат по-голям отговор на по-малко количество светлина. Дефицитът на витамин А причинява ниско количество пигмент, който е необходим на клетките на пръчките. Това се диагностицира като нощна слепота.
Какво представляват коничните клетки?
Конусовидната клетка е един от фоторецепторите в човешката ретина, който функционира най-добре при ярка светлина и позволява цветно зрение. Цветното зрение се основава на способността на мозъка да конструира цветовете при получаване на нервни сигнали от трите вида конуси (L-дълъг, S-къс и M-среден), всеки от които е чувствителен към различен диапазон от визуалния спектър на светлината. Това се определя от трите типа фотопсини, присъстващи в трите различни конусовидни клетки. Някои гръбначни животни могат да имат четири вида конусовидни клетки, които им дават тетрахроматично зрение. Частична или пълна загуба на конична система може да причини цветна слепота. Конусните клетки са по-къси от пръчковидни клетки. Но те са по-широки и заострени. Те са с дължина 40-50 µm и 0.5µm-4µm в диаметър. Те са плътно опаковани предимно в центъра на окото (фовеята). Конусите S са разположени произволно и имат по-малка честота от другите конуси (M и L) в окото.
Фигура 02: Конусна клетка
Конусите също се състоят от три сегмента (външни сегменти, вътрешни сегменти и синаптичен сегмент). Вътрешният сегмент се състои от ядрото и няколко митохондрии. Синаптичният сегмент образува синапса с биполярна клетка. Вътрешните и външните сегменти са свързани чрез реснички. Раковият ретинобластом се дължи на дефект на един ген, наречен RB1 в конусовидни клетки на ретината. Тази ситуация възниква в ранна детска възраст. Този конкретен ген контролира сигналната трансдукция и нормалната прогресия на клетъчния цикъл.
Какви са приликите между пръчковидни и конусовидни клетки?
- И двете се намират в ретината на окото.
- И двете са фоторецептори.
- И двете съдържат визуални пигменти.
- И двата вида са вторични екстерорецептори.
Каква е разликата между пръчковидни и конусовидни клетки?
Пръчковидни клетки срещу конусовидни клетки |
|
| Пръчковидни клетки са фоторецепторите, отговорни за зрението при ниски нива на светлина. | Конусните клетки са фоторецепторите, отговорни за зрението при нива на светлина с висок интензитет. |
| Брой фотопигменти | |
| Пръчковидни клетки имат повече фотопигменти. | Конусните клетки имат по-малко фотопигменти. |
| Усилване | |
| Пръчковидни клетки показват повече усилване. | Конусните клетки показват по-слабо усилване. |
| Избирателност на посоката | |
| Пръчковидни клетки не показват насочена селективност. | Конусните клетки показват насочена селективност. |
| Чувствителност | |
| Пръчковидни клетки имат висока чувствителност. | Конусните клетки имат ниска чувствителност. |
| Конвергентен ретинален път | |
| Пръчковидни клетки наистина имат висок конвергентен път на ретината. | Конусните клетки имат по-малко конвергентен път на ретината. |
| Отговор | |
| Пръчковидни клетки показват бавен отговор. | Конусните клетки показват бърз отговор. |
| Острота | |
| Пръчковидни клетки показват ниска острота. | Конусните клетки показват висока острота. |
| Видове пигменти | |
| Пръчковидни клетки имат само един вид пигменти | Конусните клетки имат три вида пигменти. |
| Визуални пигменти | |
| Визуалният пигмент в клетките на пръчиците е родопсин. | Визуалният пигмент в конусните клетки е йодопсин. |
Обобщение – пръчици срещу конусни клетки
Фоторецепторите (пръчковидни и колбичкови клетки) са клетки в ретината на окото, които реагират на светлината. Отличителната черта на тези клетки е наличието на плътно опакована мембрана, която съдържа фотопигмента; родопсин или сродни молекули. Плътното опаковане в мембраните на тези фоторецептори е много ценно за постигане на голямо количество и плътност на фотопигмента. Това позволява голяма част от светлинните фотони, които достигат до фоторецепторите, да бъдат абсорбирани. При гръбначните животни ретината се състои от два фоторецептора (пръчковидни и колбичкови клетки), които носят фотопигмент, съставен във външната област. Този конкретен регион е съставен от голям брой подобни на палачинки дискове. Пръчковидни клетки могат да функционират при светлина с нисък интензитет (Scotopic). От друга страна, конусните клетки са активни при светлина с висок интензитет (Photopic). Това е разликата между пръчковидни и шишаркови клетки.
Изтеглете PDF версията на Rod vs Cone Cells
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между пръчковидни и конусовидни клетки
