Chuyên đề: Cơ chế cảm thụ ánh sáng

Chuyên đề: Cơ chế cảm thụ ánh sángKhái niệm quá trình quang sinh học.Cơ chế cảm thụ của mắt. 1.Quang Sinh Học:1.1 Khái niệm: Quang sinh học là những quá trình sinh học có tham gia của ánh sáng.1.2 Các giai đoạn cơ bản của quá trình quang sinh học: Các quá trình quang sinh học thường được đánh giá theo 2 quan điểm: Những phản ứng sinh học mà các sản phẩm cuối cùng của nó dự trữ năng lượng cao hơn so với các chất ban đầu tham gia. VD: Quang HợpNhững phản ứng quang sinh học mà trong đó áng sáng đóng vai trò là nguồn năng lượng hoạt hóa các phân tử khi tham gia vào phản ứng sinh hóa hoặc là dưới tác dụng của ánh sáng đã dẫn tới các phản ứng phá hủy biến tính ở mức độ phân tử, tế bào, mô hay cơ thể. Dù theo quan điểm nào thì quá trình quang sinh học đề trải qua các giai đoạn nối tiếp sau:+)Hấp thụ lượng tử ánh sáng nhờ các tế bào hay sắc tố. Tạo nên trạng thái kích thích+)Khử trạng thái kích thích điện tử của phân tử+)Các quá trình phản ứng trung gian không cần sự chiếu sáng.+)Hiệu ứng sinh học cuối cùng như các biểu hiện sinh lý cảm nhận màu sắc, sự vật, tăng trưởng1.Quang Sinh Học: Cảm thụ ánh sáng chính là một trong những biểu hiện của Quang Sinh Học. Vậy cơ chế cảm thụ của mắt như thế nào? Tại sao chúng ta có thể cảm nhận được màu sắc, không gian? 2. Cơ chế cảm thụ của mắt2.1 Hệ thống quang học của Mắt: Hệ thống quang học của mắt có nhiệm vụ hội tụ các tia sáng vào đúng võng mạc của mắt2. Cơ chế cảm thụ của mắt2.2 Cấu trúc võng mạc: Gồm các tế bào hình que và các tế bào hình nón. Số Lượng: TB Hình que:110- 125 triệu tế bào TB Hình nón: 6- 7 triệu tế bào.Tế bào hình que và hình nón đều có 2 đoạn:+) Đoạn ngoài có kênh Na+ gắn với GMPc và các chất quang hóa.+) Đoạn trong có kênh Na+ và Ca++2. Cơ chế cảm thụ của mắt2.3 Các chất quang hóa:Rhodopsin là 1 quang thụ thể cảm nhận ánh sáng. Là 1 protein xuyên màng bảy lần được phân bố trên lớp màng xếp chồng của các tế bào hình que và hình nón ở bào quan võng mạc.Tế bào hình que cảm nhận ánh sáng, có Rhodopsin = Retinen + scotopsin.Tế bào hình nón cảm nhận màu sắc, có Rhodopsin = Retinen + photopsin +  = 440 nm (mµu lam)+  = 535 nm (mµu lôc)+  = 570 nm (mµu ®á) 2. Cơ chế cảm thụ của mắt2.4 Cơ chế tiếp nhận kích thích ánh sáng: Cơ chế tiếp nhận ánh sáng của các thụ thể này thông qua sự kích thích của photpn ánh sáng làm biến đổi các dạng cấu trúc 11-cis ritinal, nhóm thêm của thụ thể rhodopsin. Tiếp theo là hàng loạt các phản ứng oxi hóa khử xảy ra tạo xung điện truyền qua các tế bào phân cực và các synap của các nowrron thần kinh thị giác tới não. Cho ta cảm nhận ánh sáng và màu sắc của vật nhìn.2. Cơ chế cảm thụ của mắtĐoạn ngoài của tế bào gậy chứa sắc tố quang học rhodopsin, đó là phức hợp của opsin còn gọi là scotopsin(1 protein) và retinal (andehit cuat vitaminA)Ở trong tối retinen 1 của rhodopsin ở dưới dạng 11-cis. Khi tiếp xúc với ánh sáng nó chuyển sang dạng trans và tách khỏi scotopsin. Quá trình chuyển dangj này diễn ra một chuỗi phản ứng. Đầu tiên rhodopsin chuyển thành prelumirhodopsin, rồi thành lumirhodopsin, tiếp tục chuyển thành metarhopsin I rồi metarhopsin II. Đến đây retinal có dạng trans và tách khỏi scotopsin. Sau đó dưới tác dụng của retinal isomcrase, retinal trans chuyển thành retinal dạng 11-cis. Sau đó kết hợp với scotopsin để tạo thành rhodopsin.2. Cơ chế cảm thụ của mắt Khác với tế bào hình que, chất nhận cảm ứng ánh sáng ở các tế bào nón là phức hợp của retinal với các photopsin, chứ không phải là scotopsin.Có 3 loại photopsin khác nhau: Một loại hấp thu mạnh nhất với ánh sáng có bước song 440nm( Ứng với màu lam) Một loại với ánh sáng có bước sóng là 535nm( Ứng với màu lục) Và một loại có bước sóng 570nm( Ứng với màu đỏ).Trong mỗi tế bào nón có một loại photopsin nên mỗi tế bào nhạy cảm tối đa với ánh sáng bước sóng nhấu định. Điều này chứng tỏ các tế bào nón là các tế bào cảm nhận ánh sáng màu.2. Cơ chế cảm thụ của mắt2.4.1 Hình thành các điện thế ở các tế bào cảm quang:2. Cơ chế cảm thụ của mắt2.4.2 Hoạt động các kênh ion ở tế bào nón3.Tổng quan về cơ chế cảm thụ của mắtCảm thụ ánh sáng của mắt là một chuỗi các cơ chế lý sinh học. Ban đầu ánh sáng đi qua hệ thống quang học của mắt và hội tụ tại võng mạc của mắt. Tiếp theo là phản ứng của các chất cảm nhận ánh sáng có trên các tế bào hình que hay hình nón. Rhodopsin là một chất cảm nhận ánh sáng, dưới tác dụng của các chùm photon chiếu vào tạo nên trạng thái kích thích. Trạng thái kích thích này đã giúp liên tục hàng loạt các phản ứng sảy ra và tạo lên các sung điện. Các sung điện này truyền qua các tế bào phân cực và chuyển tới các noron thần kinh sử lý về thị giác và giúp chúng ta có thể nhận biết đc ánh sáng và màu sắc của vật. Cám ơn các bạn.