Kluczowa różnica – pałeczka kontra stożki
Fotoreceptory to komórki siatkówki oka, które reagują na światło. Cechą wyróżniającą te komórki jest obecność ciasno upakowanej błony zawierającej fotopigment znany jako rodopsyna lub pokrewne cząsteczki. Podobną strukturę mają fotopigmenty. Wszystkie fotopigmenty składają się z białka zwanego opsyną i małej przyłączonej cząsteczki zwanej chromoforem. Chromofor pochłania część światła przez mechanizm, który polega na zmianie jego konfiguracji. Ścisłe upakowanie w błonach tych fotoreceptorów jest bardzo cenne w celu uzyskania wysokiej gęstości fotopigmentu. Pozwala to na zaabsorbowanie dużej części fotonów światła, które docierają do fotoreceptorów. U kręgowców siatkówka składa się z dwóch fotoreceptorów (komórek pręcików i czopków), które niosą fotopigment w swoim zewnętrznym obszarze. Ten konkretny region składa się z dużej liczby dysków podobnych do naleśników. W pręcikach dyski są zamknięte, ale w komórkach stożkowych dyski są częściowo otwarte na otaczające płyny. U bezkręgowców struktura fotoreceptorów jest bardzo różna. Fotopigment narodził się w regularnie ułożonej strukturze zwanej mikrokosmkami, wypustkami podobnymi do palców o średnicy około 0,1 µm. Ta struktura fotoreceptorów u bezkręgowców jest znana jako rabdom. Fotopigmenty są mniej gęsto upakowane w prążkowiu niż w dyskach kręgowców. Kluczową różnicą między pręcikami a czopkami jest to, że pręciki są odpowiedzialne za widzenie przy słabym oświetleniu (widzenie skotopowe), podczas gdy komórki czopków są aktywne przy wyższych poziomach światła (widzenie fotopowe).
Co to są ogniwa prętowe?
Komórki pręcikowe to fotoreceptory w oku, które mogą funkcjonować w świetle o niskiej intensywności niż inne fotoreceptory oka zwane „komórkami stożkowymi”. Pręciki są zwykle skoncentrowane na zewnętrznych krawędziach siatkówki i są odpowiedzialne za widzenie peryferyjne. Szacuje się, że w siatkówce człowieka znajduje się około 90 milionów pręcików. Stwierdzono, że pręciki są bardziej wrażliwe niż komórki czopków i prawie całkowicie odpowiadają za widzenie w nocy. Pręciki mają tylko niewielki udział w widzeniu kolorów. To jest powód, dla którego kolory są mniej widoczne w ciemności. Komórki pręcikowe są nieco dłuższe i cieńsze niż struktury komórek stożkowych. Dyski zawierające opsynę są widoczne na końcu komórki przyczepionej do nabłonka barwnikowego siatkówki, który z kolei jest przyczepiony do twardówki. Komórki pręcikowe (100 milionów) są bardziej powszechne niż komórki stożkowe (7 milionów).
Pręty mają trzy segmenty; segment zewnętrzny, segment wewnętrzny i segment synaptyczny. Segment synaptyczny tworzy synapsy z innym neuronem (komórką dwubiegunową lub komórką poziomą). Segmenty wewnętrzne i zewnętrzne są połączone rzęską. Organelle podobne do jądra można zaobserwować w segmencie wewnętrznym. Segment zewnętrzny zawiera materiały pochłaniające światło.
Rysunek 01: Ogniwa pręcikowe i stożkowe
U kręgowców aktywacja komórki fotoreceptorowej jest znana jako hiperpolaryzacja komórki, która prowadzi do tego, że komórka pręcikowa nie wysyła swojego neuroprzekaźnika, co prowadzi do późniejszego uwolnienia neuroprzekaźnika przez komórki dwubiegunowe w synapsy zwojowe, aby pobudzić synapsę. Jest to więc reakcja kaskadowa, która w tym zachodzi. Aktywacja pojedynczej jednostki światłoczułego pigmentu może wywołać większą reakcję w komórce. W ten sposób pręciki mogą wyzwalać większą reakcję na mniejszą ilość światła. Niedobór witaminy A powoduje małą ilość pigmentu, który jest potrzebny pręcikom. Jest to diagnozowane jako ślepota nocna.
Co to są komórki stożkowe?
Komórka stożkowa jest jednym z fotoreceptorów ludzkiej siatkówki, który działa najlepiej w warunkach jasnego światła i umożliwia widzenie kolorów. Widzenie kolorów opiera się na zdolności mózgu do konstruowania kolorów po otrzymaniu sygnałów nerwowych z trzech typów czopków (L-długi, S-krótki i M-średni), z których każdy jest wrażliwy na inny zakres widma światła widzialnego. Jest to determinowane przez trzy rodzaje fotopsyn obecnych w trzech różnych komórkach czopków. Niektóre kręgowce mogą mieć cztery typy komórek czopków, które zapewniają im widzenie tetrachromatyczne. Częściowa lub całkowita utrata systemu czopków może spowodować ślepotę barw. Komórki stożka są krótsze niż komórki pręcików. Ale są szersze i zwężają się. Mają 40-50 µm długości i 0. Średnica 5µm-4µm. Są one przeważnie ciasno upakowane, pośrodku oka (dołek). Czopki S są losowo rozmieszczone i mają mniejszą częstotliwość niż inne czopki (M i L) w oku.
Rysunek 02: Komórka stożkowa
Stożki składają się również z trzech segmentów (segmentów zewnętrznych, segmentów wewnętrznych i segmentu synaptycznego). Segment wewnętrzny składa się z jądra i kilku mitochondriów. Segment synaptyczny tworzy synapsę z komórką dwubiegunową. Segmenty wewnętrzne i zewnętrzne są połączone rzęską. Rak siatkówczaka jest spowodowany defektem jednego genu zwanego RB1 w czopkach komórek siatkówki. Ta sytuacja pojawia się we wczesnym dzieciństwie. Ten konkretny gen kontroluje transdukcję sygnału i normalną progresję cyklu komórkowego.
Jakie są podobieństwa między komórkami pręcikowymi i stożkowymi?
- Oba znajdują się w siatkówce oka.
- Oba są fotoreceptorami.
- Oba zawierają wizualne pigmenty.
- Oba są typami wtórnych zewnętrznych receptorów.
Jaka jest różnica między komórkami pręcikowymi a stożkowymi?
Ogniwa prętowe a komórki stożkowe |
|
| Komórki pręcikowe są fotoreceptorami odpowiedzialnymi za widzenie przy słabym oświetleniu. | Komórki stożkowe są fotoreceptorami odpowiedzialnymi za widzenie przy intensywnym oświetleniu. |
| Liczba fotopigmentów | |
| Komórki pręcikowe mają więcej fotopigmentów. | Komórki stożkowe mają mniej fotopigmentów. |
| Wzmocnienie | |
| Komórki pręcikowe wykazują większe wzmocnienie. | Komórki stożkowe wykazują mniejsze wzmocnienie. |
| Selektywność kierunkowa | |
| Komórki pręcikowe nie wykazują selektywności kierunkowej. | Komórki stożkowe wykazują selektywność kierunkową. |
| Czułość | |
| Ogniwa prętowe mają wysoką czułość. | Komórki stożkowe mają niską czułość. |
| Zbieżny szlak siatkówkowy | |
| Komórki pręcikowe mają wysoce zbieżny szlak siatkówkowy. | Komórki stożkowe mają mniej zbieżny szlak siatkówkowy. |
| Odpowiedź | |
| Komórki pręcikowe wykazują powolną odpowiedź. | Komórki stożkowe pokazują szybką odpowiedź. |
| Ostrość | |
| Komórki pręcikowe wykazują niską ostrość. | Komórki stożkowe wykazują wysoką ostrość. |
| Rodzaje pigmentów | |
| Ogniwa pręcikowe mają tylko jeden rodzaj pigmentów | Komórki stożkowe mają trzy rodzaje pigmentów. |
| Pigmenty wizualne | |
| Wizualnym pigmentem w komórkach pręcików jest rodopsyna. | Wizualnym pigmentem w komórkach stożka jest jodopsyna. |
Podsumowanie – Pręt kontra Stożek
Fotoreceptory (komórki pręcików i czopków) to komórki siatkówki oka, które reagują na światło. Cechą wyróżniającą te komórki jest obecność ciasno upakowanej błony zawierającej fotopigment; rodopsyna lub pokrewne cząsteczki. Ścisłe upakowanie w błonach tych fotoreceptorów jest bardzo cenne w celu uzyskania dużej gęstości i liczby fotopigmentów. Pozwala to na pochłonięcie dużej części fotonów światła, które docierają do fotoreceptorów. U kręgowców siatkówka składa się z dwóch fotoreceptorów (komórek pręcików i czopków), które zawierają fotopigment utworzony w obszarze zewnętrznym. Ten konkretny region składa się z dużej liczby dysków podobnych do naleśników. Pręciki mogą działać w świetle o niskiej intensywności (Scotopic). Z drugiej strony, komórki czopków są aktywne w świetle o dużej intensywności (fotopik). To jest różnica między ogniwami prętowymi i stożkowymi.
Pobierz wersję PDF ogniwa prętowego i stożkowego
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między komórkami pręcikowymi i stożkowymi
