Клетки фоторецепторные

Большинство живых организмов способны реагировать на свет, потому что они обладают какими-либо фоторецепторными клетками, органеллами или молекулами. Но лишь в животном царстве эта способность реагировать на свет используется наиболее эффективно в процессе зрения. Термин зрение означает не просто обнаружение света, но также восприятие положения, формы и перемещения в пространстве объекта, а во многих случаях и различение цветов. Для истинного зрения необходим аппарат, с помощью которого в рецепторных клетках происходило бы формирование истинного изображения для этого и развились фоторецепторные органы, или глаза. Существуют два основных типа глаз глаза одного типа свойственны позвоночным, а другого — некоторым беспозвоночным. [c.297]

Структура фоточувствительной сетчатки более подробно показана на рис. 9.2. Сетчатка содержит ряд плотноупакованных фоторецепторных клеток свет достигает их, пройдя через сеть нервных клеток. Сетчатка включает рецепторные клетки двух типов — палочки, которые в сетчатке человека имеют размер - 28 мкм в длину и 1,5 мкм в диаметре, и суживающиеся к концу более короткие колбочки. Некоторые животные имеют палочки нескольких типов существуют и двойные колбочки. Число фоторецепторных клеток в сетчатке огромно. Так, например, число палочек в сетчатке глаза крысы оценивается по крайней мере в 15 миллионов. [c.299]

Фоторецепторные структуры были найдены в эпифизе земноводных. Аналогичные структуры были обнаружены в родственных органах рептилий — в так называемом лобном органе и в теменном глазу . Рецепторные клетки этих структур, по крайней мере внешне, сходны с фоторецепторами сетчатки и связаны с мозгом нервами. Природа пигментов в фоторецепторных структурах пока не выяснена. [c.380]

Его клетки, плотно заполненные гранулами меланина, образуют для фоторецепторной системы затемненное укрытие, которое уменьшает количество рассеянного света, подобно черной окраске внутренности фотоаппарата. Кроме того, пигментные клетки связаны друг с другом плотными контактами н помогают изолировать нервный слой сетчатки от жидкости, пропитывающей соединительную ткань вокруг глазного яблока. [c.133]

Большинство перманентных клеток обновляет свои составные части. Пример фоторецепторные клетки сетчатки [8] [c.140]

Глазное яблоко по форме представляет собой примерно сферическую структуру диаметром около 24 мм и массой 6—8 г. Оно расположено в углублении черепа, называемом глазницей, и удерживается там четырьмя прямыми и двумя косыми мышцами, которые управляют его движениями. Основная часть глаза состоит из вспомогательных структур , пропускающих свет к фоторецепторным клеткам, образующим самый внутренний слой сферы — сетчатку. Она окружена сосудистой оболочкой, переходящей спереди в ресничное тело и радужку со зрачком. Наружный слой глазного яблока — фиброзная оболочка — подразделяется на роговицу и склеру (рис. 17.33). Непосредственно за зрачком расположен хрусталик. Внутренняя часть сферы занята стекловидным телом и так называемой водянистой влагой, которые создают внутриглазное давление, близкое к 3,3 кПа. [c.321]

Фоторецепторные клетки сетчатки (палочки и колбочки) направлены своими светочувствительными частями к сосудистой оболочке, а со стороны стекловидного тела перекрыты телами и отростками нейронов, связывающих их с головным мозгом (рис. 17.36). [c.324]

К -АТФазной активности мембран Г [С дает основание заключить, что под действием света изменялись параметры всех систем, регулирующих обычно копцентрации Na" и в клетке. Так, уже ранее в НС было показано наличие трех регуляторных механизмов изменение проницаемости фоторецепторных мембран, изменение соотношения свободной и связанной форм Na+ и изменение объемов отдельных внутриклеточных [c.103]

Зрительный пигмент родопсин, так же как и бактериородопсин, — практически единственный белок в фоторецепторной мембране зрительной клетки сетчатки глаза (на его долю приходится до 80% всего белка в мембране). Хромофором родопсина также служит ретиналь, находящийся в комплексе с опсином. Фотопревращения родопсина тесно сопряжены с ионными и ферментативными процессами, лежащими в основе зрительной рецепции, а также с возникновением трансмембранной разности потенциалов на фоторецепторной мембране за счет сдвига протона в мембране. [c.388]

Данный признак сцеплен с Х-хромосомой. В связи со случайной инактивацией одной из Х-хромосом женщины оказываются мозаичными по мутантному фенотипу. В некоторых клетках инактивированными окажутся мутантные хромосомы, в других-нормальные. Из-за такой мозаичности некоторые носители могут оказаться дальтониками только по одному глазу, а другие-иметь глаза, содержащие одновременно и цветочувствительные, и нечувствительные фоторецепторные клетки. [c.290]

Специальные преобразователи превращают сенсорные стимулы в электрические сигналы. Например, у позвоночных волосковые клетки внутреннего уха представляют собой механорецепторы на свободной поверхности каждой волосковой клетки имеется пучок стереоцилий (гигантских микроворсинок), и при наклоне таких пучков открываются ионные каналы, что ведет к изменению мембранного потенциала Мембранный потенциал фоторецепторных клеток в глазу позвоночного изменяется при поглощении света молекулами родопсина, содержащимися в этих клетках. И в том, и в другом случае электрический сигнал, возникающий в сенсорной клетке вначале в форме рецепторного потенциала, передается соседним нейронам через химические синапсы. Однако два упомянутых класса клеток-рецепторов используют для выработки рецепторных потенциалов различные стратегии в основе одной лежат рецепторные молекулы, связанные с каналами, а другая зависит от молекул-рецепторов, не связанных с каналами. В волосковых клетках физическая связь между стереоцилиями порождает механические силы, которые прямо воздействуют на ионные каналы в плазматической мембране, заставляя их быстро открываться или закрываться. В палочках сетчатки активированные светом молекулы родопсина инициируют каскад ферментативных реакций, в результате которых в цитозоле гидролизуется цикличе- [c.345]

Клетки, расположенные у взрослого в центре хрусталика, образовались еще в эмбриональном периоде 154 Большинство перманентных клеток обновляет свои составные части. Пример фоторецепторные клетки сетчатки 156 [c.497]

Глаз животных имеет сложную организацию. По функциональному признаку можно выделить две основные части глаза оптическое устройство, ответственное за фокусировку изображения внешних предметов (зрачок, хрусталик и стекловидное тело), и воспринимающий свет аппарат (сетчатка). Сетчатка глаза вместе с черной пленкой пигментного слоя за ней образует дно глазного бокала. Сетчатка глаза представляет собой розовый слой толщиной 200—300 мкм, включающий рецепторные, нервные и глиальные клетки. Известно два типа фоторецепторных клеток—палочки и колбочки, получившие названия благодаря своей форме. В сетчатке глаза палочки и колбочки распределены неравномерно. В центральной области (ямке) сконцентрированы только колбочки, а по периферии сетчатки — преимущественно палочки. [c.121]

Палочка состоит из внутреннего и наружного сегментов, связанных между собой тонкой соединительной ножкой, или ресничкой (рис. 25). Внутренний сегмент, включающий внутриклеточные органеллы (митохондрии, рибосомы и др.), переходит в ядерно-плазматическое тело, базальная часть которого снабжена пресинаптическим окончанием, вступающим в контакт с биполярными клетками. Ножка играет важную роль в транспорте метаболитов (белки, АТФ и т. д.), которые нужны для обновления и функционирования наружного сегмента. В частности, через ножку в наружный сегмент переносится родопсин, синтезируемый рибосомами внутреннего сегмента. Наружный сегмент выполняет фоторецепторную функцию клетки. Он заполнен стопкой дисков, ориентированных перпендикулярно к длинной оси клетки. В наружных сегментах палочек позвоночных содержится около 1000—2000 дисков. [c.122]

Монадные клетки динофитовых водорослей имеют ряд специфических особенностей, касающихся клеточного покрова, трихоцист, строения жгутикового аппарата, ос.морегуляторной системы клетки, фоторецепторного органа. [c.164]

Мембраны выполняют в клетке большое число функций. Наиболее очевидной из них является разделение внутриклеточного пространства на компартменты. Плазматические мембраны, например, ограничивают содержимое клетки, а митохондриальные — отделяют митохондриальные ферменты и метаболиты от цитоплазматических. Полупроницае-мость мембран и позволяет им регулировать проникновение внутрь клеток и клеточных органелл как ионов, так и незаряженных соединений. Проникновение многих из них внутрь клетки осуществляется против градиента концентрации. Таким образом, в процессе, известном под названием активный транспорт, совершается осмотическая работа. Протекающий в мембранных структурах бактерий и митохондрий процесс окислительного фосфорилирования служит источником энергии для организма. В хлоропластах зеленых листьев имеются мембраны с очень большим числом складок, которые содержат хлорофилл, обладающий способностью поглощать солнечную энергию. Тонкие мембраны клеток глаза содержат фоторецепторные белки, воспринимающие световые сигналы, а мембраны нервных клеток осуществляют передачу электрических импульсов. [c.337]

Светофильтры из масляных капель. Прежде чем свет достигает фоторецепторной мембраны в сетчатке глаза, он должен пройти через внутренний сегмент рецепторной клетки. У некоторых пресмыкающихся и птиц эти сегменты содержат окрашенные масляные капли. Диаметр капель обычно та1сой же, как у фоточувствительных наружных сегментов, так что весь свет, прежде чем достигнуть зрительного пигмента, должен пройти через них. У цыплят в сетчатке содержатся рецепторные клетки шести типов, и масляные капли присутствуют в колбочках пяти типов. Идентифицированы красные, оранжевожелтые, лимонно-желтые и даже бесцветные, но поглощающие в УФ-свете масляные капли. Каждому из морфологических типов колбочек присущи свои капли. [c.322]

Многие аспекты роста и морфологии растений регулируются светом. Большинство (если не все) реакций растений на свет опосредованы одним чрезвычайно важным фоторецепторным пигментом — фитохромом, который содержится в клетках в очень небольших количествах. В структурном отношении фитохром представляет собой белок, имеющий в качестве простетической группы (и хромофора) линейный тетрапиррол (билин). Детали структуры и свойств фитохрома приведены в гл. 5 (рис. 5.16). [c.369]

Обратимся к строению сетчатки. Это многослойная структура, схематически изображенная на рис. 14.15. Слои клеток указаны в подписи к рисунку. Изображение возникает на пигментном эпителии 1. В слое 3 осуществляется синаптическая связь фоторецепторных клеток 2 с нервными горизонтальными клетками 4. Другие нервные клетки — биполярные 5 и амакриновые 6 — си-наптически связаны в слое 7 с ганглиозными клетками 8, которые являются непосредственными источниками импульсов, поступающих в аксоны зрительного нерва. Входной сигнал — оптическое изображение на пигментном эпителии, выходной — нейральное изображение, закодированное импульсами в зрительном нерве. Для того чтобы дойти до фоторецепторов, свет должен пройти сквозь слои нервных клеток — фоторецепторные клетки защищены тем самым от вредных воздействий. [c.463]

Эти клетки состоят из двух основных частей наружного сегмента — места непосредственной локализации фоторецепторных мембран и внутреннего сегмента, где осуществляется биосинтез белкоа и локализован аппарат энергообеспечения клетки. В зрительной клетке родопсин расположен а специализированных замкнутых мембранах, называемых дисками. [c.611]

Фоторецепторные диски морфологически отделены от плазматической мембраны клеткн. Молекула родопсина, поглотившая квант света, находится на расстоянии нескольких сотен нанометроа от плазматической мембраны. Для объяснения механизма передачи информации от обесцвеченной молекулы родопсина на плазматическую мембрану выдвинуты две гипотезы, каждая из которых основывается на существовании в зрительной клетке медиаторов, способствующих передаче информации от фоторецепторного диска на плазматическую мембрану. Роль таких медиаторов выполняют ионы Са или циклический гуанозинмонофосфат (сСМР). В последнее время общепринято, что роль родопсина в процессах зрительного восприятия состоит в том, чтобы контролировать уровень зтих двух медиаторов в клетке. [c.614]

Г0 к внешншу миру, так что свет, фокусируемый хрусталиком, должен пройти через них по пути к фоторецепторным клеткам (рис. 16-8). Последние лежат так, что концы их, юспринимающие свет,-наружные сегл<гмты-частично погружены в пигментный эпителий. В соответствии со своей формой фоторецепторы делятся на палочки и колбочки. Они содержат различные светочувствительные комплексы белка со зрительным пигментам. Палочки особенно чувствительны при малой освещенности, тогда как колбочки, представленные тремя разновидностями-каждая для своего участка спектра, служат для восприятия цвета. Наружный сегмент фоторецептора каждого типа-это, по-видимому, видоизмененная ресничка в нем мы находим характерное для ресничек расположение микротрубочек в участке, связывающем наружный сегмент с остальной клеткой (рис. 16-9). Основная же часть наружного сегмента почти целиком заполнена плотно уложенными мембранами, в которые погружены светочувствительные белки, связанные со зрительным пигментом. Протиюположные концы фоторецепторных клеток образуют синаптические контакты со вставочными нейронами сетчатки. [c.141]

Рис. 1I5-52. Микрофотография среза сетчатки. Можно видеть, что клетки располагаются в виде нескольких хорошо различимых слоев. Направление падающего света-снизу вверх через все эти слои. Таким образом, свет, прежде чем достигнуть фоторецепторных клеток, должен пройти через нейроны, участвующие в передаче зрительных сигналов мозгу. Затем сигналы, генерируемые фоторецепторами, проходят через промежуточные слон нейронов X ганглиозным клеткам, которые передают информацию мозгу Б виде потенциалов действия. Схема строения сетчатки приведена на рис. 16-8. (С любезного разрешения John Marshall.)

У МоидеоНа каждая цилиндрическая клетка содержит только один плоский хлоропласт. У этой водоросли хлоропласт при изменении условий освещения поворачивается и изменяет свою ориентацию таким образом, чтобы лежать вдоль падающих лучей или перпендикулярно к ним, в зависимости от силы света. Фоторецепторной молекулой, по-видимому, служит здесь фитохром (различные фитохромы участвуют во многих реакциях растений на свет). Он находится в самой плазматической мембране или очень близко к ней. Воздействие на него света приводит к местному поглощению клеткой ионов Са , которые активируют молекулярный механизм, ответственный за поворачивание хлоропласта. Если очень узким микролучом осветить лишь небольшую часть клетки, повернется только освещенная часть хлоропласта (рис 19-49). [c.196]

Зрительные пигменты ответственны за начало многоступенчатого зрительного акта, Фотохимич, изомеризация хромофора Р. представляет собой первый шаг в цепи сложных и пока еще неизвестных биофизич. и биохимич, явлений, обеспечивающих трансформацию энергии видимого света в нервное возбуждение фоторецепторной клетки и приводящих, в конечном счете, к возникновению импульсов в зрительном нерве, Многие физиологич, свойства зренпя определяются физич, и химич, свойствами зрительных пигментов, в частности высокая чувствительность к свету спектральные характеристики сумеречного и дневного зрения, процессы темновой и световой адаптации, Нарушение ресинтеза Р. в сетчатке человека приводит к гимералопии (куриной слепоте) — нарушению сумеречного зрения. [c.348]

Сетчатка состоит из трех слоев, различающихся по типам образующих их клеток. Самый наружный фоторецепторный слой состоит из светочувствительных клеток — палочек и колбочек, частично погруженньж в пигментный эпителий сосудистой оболочки. Затем идет промежуточный слой, содержащий биполярные нейроны, синаптически связывающие фоторецепторы с клетками третьего слоя, а также горизонтальные и амак-риновые клетки, обеспечивающие так называемое латеральное торможение (см. ниже). Третий — внутренний поверхностный слой — образован ганглиозными клетками, дендриты которых контактируют с биполярными нейронами, а аксоны формируют зрительный нерв. [c.324]

СИНАПТИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ. Здесь фоторецепторные клетки образуют синапсы с биполярными клетками. Некоторые биполярные клетки связаны синапсами сразу с несколькими палочками, что обеспечивает конвергенцию раздражения, которая, как уже говорилось, повышает светочувствительность глаза, но снижает остроту зрения (разд. 17.4.2). Другие биполярные клетки связывают одну колбочку с одной ганглиозной клеткой, поэтому острота колбочкового зрения выше, а чувствительность ниже. Горизонтальные и амакриновые клетки связывают между собой по несколько палочек и колбочек. Благодаря этим клеткам зрительная информация еще до выхода из сетчатки подвергается определенной обработке, в частности, они участвуют в латеральном торможении (см. ниже). [c.325]

Способность рецепторных клеток сетчатки глаза реагировать на изменение светового потока лежит в основе зрительного восприятия позвоночных и беспозвоночных животных. Процесс трансформации энергии света в фоторецепторный сигнал у позвоночных происходит в светочувствительных клетках сетчатки — палочках и колбочках. Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Наиболее подробно молекулярные и мембранные механизмы зрительной рецепции изучены в палочках позвоночных. Палочка способна генерировать зрительный сигнал в ответ на поглощение одного кванта. На рис. XXIX. 12 приведена схема палочки. [c.410]

С использованием специально разработанной методики экстраклеточной регистрации потенциалов удалось обнаружить и исследовать фотоэлектрические реакции, связанные с рецепцией и преобразованием светового стимула при фототаксисе (О. Синещеков, Ф. Литвин). Последовательность таких реакций на плазматической мембране включает первичный, градуально зависящий от интенсивности света электрический ответ — фоторецепторный потенциал фототаксиса, пороговую регенеративную реакцию и последующие медленные изменения разности потенциалов. Па основании анализа результатов фотоэлектрических измерений и регистрации двигательной активности жгутиков водоросли предполагается, что градуальный фоторецепторный потенциал непосредственно контролирует движение жгутиков при фотоориентации, тогда как регенеративная электрическая реакция вовлекается в пороговый фотофобный ответ клетки при резком изменении освещенности. Что касается медленных изменений трансмембранного потенциала, то они, по-видимому, отражают адаптацию фоторецепторной системы к измененному уровню освещенности. [c.432]

Сначала посмотрим, как реализуется положительный фототаксис (рис. 71, а). Две фоторецепторные клетки типа А возбуждают интернейроп, он возбуждает МН,, который, в свою очередь, возбуждает мышцы, обеспечивающие движение (синапсы нарисованы не на телах клеток, так как у беспозвоночных синапсы действительно находятся на отростках). Что же происходит в результате обучения Результат длительных исследований оказался совершенно неожиданным. У моллюска выработка условного рефлекса оказалась связанной с изменением свойств фоторецепторных клеток, а не интернейронов или синапсов, как предполагали исследователи. [c.277]

Кроме двух фоторецепторных клеток типа А у моллюска есть еще 3 фоторецептора типа В (рис. 71, б) эти . разные группы фоторецепторов тормозят друг друга. До обучения клетки А сильнее тормозят клетки В и поэтому могут вызвать положительный фототаксис. После обучения клетки В начинают реагировать на свет сильнее теперь уже они побеждают и затормаживают клетки А, снижая скорость движения к свету. Значит, в клетках В на которые действовали и свет и сигнал от вестибуляр- [c.277]

Считается общепринятым, что фотохимические превращения родопсина триггируют ионные перемещения через мембрану фоторецепторной клетки, резко изменяя мембранный потенциал. Генерация потенциала при освещении палочек и колбочек зарегистрирована в прямых экспериментах с помощью микроэлектродной техники. Время между вспышкой света и возникновением рецепторного потенциала — порядка миллисекунды. Наличие латентного периода фоторецепторного потенциала свидетельствует о том, что электрофизиологическому ответу предшествует ряд промежуточных темновых реакций. Формы рецепторных потенциалов палочек и колбочек несколько различаются между собой. Для колбочек характерны крутые передние и задние фронты потенциала в ответ на включение и выключение света, для палочек — крутой передний и пологий задний фронты потенциала. Есть все основания считать, что именно мембранный фоторецепторный потенциал представляет собой первичный нейрофизиологический сигнал. Следовательно, от единственной молекулы родопсина начинается сложная цепь событий, приводящих к изменению целой зрительной клетки и возникновению зрительного сигнала. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология