Os fotorreceptores são células da retina do olho que respondem à luz. A característica distintiva dessas células é a presença de membrana bem compactada que contém o fotopigmento conhecido como rodopsina ou moléculas relacionadas. Os fotopigmentos têm uma estrutura semelhante. Todos os fotopigmentos consistem em uma proteína chamada opsin e uma pequena molécula ligada conhecida como cromóforo. O cromóforo absorve a parte da luz por um mecanismo que envolve a mudança em sua configuração. O empacotamento apertado nas membranas desses fotorreceptores é altamente valioso para atingir alta densidade de fotopigmentos. Isso permite que grande parte dos fótons de luz que atingem os fotorreceptores seja absorvida. Nos vertebrados, a retina consiste em dois fotorreceptores (células da haste e do cone) que possuem fotopigmento em sua região externa. Essa região específica é composta por um grande número de discos semelhantes a panquecas. Nas células da haste, os discos estão fechados, mas nas células do cone, os discos estão parcialmente abertos para os fluidos ao redor. Nos invertebrados, a estrutura dos fotorreceptores é muito diferente. O fotopigmento nasceu em uma estrutura regularmente arranjada, denominada microvilos, projeções em forma de dedo com diâmetro de 0,1 µm. Essa estrutura fotorreceptora em invertebrados é conhecida como rabo. Os fotopigmentos são menos densamente compactados no rabdomio do que nos discos dos vertebrados. o diferença chave entre as células da haste e do cone é que o as células dos bastonetes são responsáveis pela visão em níveis baixos de luz (visão escotópica), enquanto as células cônicas estão ativas em níveis mais altos de luz (visão fotópica).
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que são células da haste
3. O que são células cônicas
4. Semelhanças entre células rod e cone
5. Comparação Lado a Lado - Células Rod x Cone em Forma Tabular
6. Resumo
As células-tronco são os fotorreceptores no olho que podem funcionar na luz de baixa intensidade do que os outros fotorreceptores do olho denominados "células cônicas". As hastes geralmente estão concentradas nas bordas externas da retina e são responsáveis pela visão periférica. Estima-se que aproximadamente 90 milhões de células-tronco sejam encontradas na retina humana. As células-tronco são mais sensíveis que as células cônicas e quase inteiramente responsáveis pela visão noturna. As células da haste têm apenas uma pequena parte da visão de cores. Esta é a razão pela qual as cores são menos aparentes na escuridão. As células da haste são um pouco mais longas e mais magras que as células do cone na estrutura. Os discos contendo opsina são vistos no final da célula anexada ao epitélio pigmentar da retina, que por sua vez é anexado à esclera. As células-tronco (100 milhões) são mais comuns que as células-cone (7 milhões).
As hastes têm três segmentos; segmento externo, segmento interno e segmento sináptico. O segmento sináptico forma as sinapses com outro neurônio (célula bipolar ou célula horizontal). Os segmentos interno e externo são conectados por um cílio. As organelas como núcleo podem ser observadas no segmento interno. O segmento externo contém os materiais absorventes de luz.
Figura 01: Células de haste e células cônicas
Nos vertebrados, a ativação da célula fotorreceptora é conhecida como hiperpolarização da célula, que leva a célula-tronco a não enviar seu neurotransmissor, que leva às células bipolares posteriormente na liberação de seu neurotransmissor na sinapse do gânglio bipolar para excitar a célula. sinapse. Então, é uma reação em cascata que ocorre nisso. A ativação de uma única unidade de pigmento fotossensível pode dar origem a uma reação maior na célula. Assim, as células da haste podem desencadear uma resposta maior a uma quantidade menor de luz. A deficiência de vitamina A causa uma baixa quantidade de pigmento necessário às células da haste. Isso é diagnosticado como cegueira noturna.
A célula cone é um dos fotorreceptores encontrados na retina humana, que funciona melhor na condição de luz brilhante e permite a visão de cores. A visão de cores baseia-se na capacidade do cérebro de construir as cores ao receber sinais nervosos dos três tipos de cones (L longo, S curto e M médio), cada um sensível a uma faixa diferente do espectro visual da luz. Isso é determinado pelos três tipos de fotopsinas presentes nas três células cone diferentes. Alguns vertebrados podem ter os quatro tipos de células cônicas, dando-lhes a visão tetracromática. Uma perda parcial ou completa do sistema de cone pode causar daltonismo. As células do cone são mais curtas que as células da haste. Mas eles são mais largos e cônicos. Eles têm 40-50µm de comprimento e 0,5µm-4µm de diâmetro. Eles são bem compactados principalmente, no centro do olho (fóvea). Os cones S são colocados aleatoriamente e têm menor frequência do que os outros cones (M e L) no olho.
Figura 02: Célula Cone
Os cones também consistem em três segmentos (segmentos externos, segmentos internos e segmento sináptico). O segmento interno consiste no núcleo e poucas mitocôndrias. O segmento sináptico forma a sinapse com uma célula bipolar. Os segmentos interno e externo são conectados através de um cílio. O retinoblastoma do câncer é devido ao defeito de um gene chamado RB1 nas células cônicas da retina. Esta situação surge na primeira infância. Esse gene em particular controla a transdução de sinal e a progressão normal do ciclo celular.
Cone Cells vs Rod Cells | |
As células do bastão são os fotorreceptores responsáveis pela visão em níveis baixos de luz. | As células cônicas são os fotorreceptores responsáveis pela visão nos níveis de luz de alta intensidade. |
Número de Fotopigmentos | |
Células-tronco têm mais fotopigmentos. | As células cônicas têm menos fotopigmentos. |
Amplificação | |
Células-tronco mostram mais amplificação. | Células cone mostram menos amplificação. |
Seletividade direcional | |
Células-tronco não mostram seletividade direcional. | As células cônicas mostram seletividade direcional. |
Sensibilidade | |
As células-tronco apresentam alta sensibilidade. | As células cônicas têm baixa sensibilidade. |
Caminho da Retina Convergente | |
As células-tronco têm uma via retiniana convergente alta. | As células cônicas têm uma via retiniana menos convergente. |
Resposta | |
Células-tronco mostram uma resposta lenta. | As células cone mostram uma resposta rápida. |
Acuidade | |
Células-tronco mostram baixa acuidade. | As células cônicas apresentam alta acuidade. |
Tipos de pigmentos | |
As células-tronco têm apenas um tipo de pigmento | As células cônicas têm três tipos de pigmentos. |
Pigmentos visuais | |
O pigmento visual nas células da haste é a rodopsina. | O pigmento visual nas células do cone é a iodopsina. |
Os fotorreceptores (células da haste e do cone) são células na retina do olho que respondem à luz. A característica distintiva dessas células é a presença de membrana bem compactada que contém o fotopigmento; rodopsina ou moléculas relacionadas. O empacotamento apertado nas membranas desses fotorreceptores é altamente valioso para atingir uma alta quantidade de densidade e número de fotopigmentos. Isso permite que uma grande parte dos fótons de luz que atingem os fotorreceptores seja absorvida. Nos vertebrados, a retina consiste em dois fotorreceptores (células da haste e do cone) que possuem fotopigmento constituído na região externa. Essa região específica é composta por um grande número de discos semelhantes a panquecas. As células da haste podem funcionar sob luz de baixa intensidade (Scotopic). Por outro lado, as células cônicas são ativas à luz de alta intensidade (fotópica). Esta é a diferença entre as células Rod e Cone.
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1. "Célula cônica". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 de outubro de 2017. Disponível aqui
1.'1414 Rods and Cones'By OpenStax College - Anatomia e Fisiologia, site Connexions. 19 de junho de 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2.'Cone cell en 'Por Ivo Kruusamägi - Trabalho próprio, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia