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暗电流-视网膜感光细胞的编码方式

已有 8577 次阅读 2016-3-7 05:33 |个人分类:活色生香de生物科学|系统分类:教学心得| 视网膜, 感光细胞


在绝大多数细胞感应器上,被激活的结果是细胞膜电位去极化,细胞兴奋,发放神经递质。可是人眼睛里的感光细胞(视杆细胞、视锥细胞)恰恰不同,在细胞俘获了光子之后,膜电位超极化,细胞活性下降,神经递质释放减少。这个类型的感光细胞被称为C型(ciliary-type),为什么绝大多数动物采取这个机制?目前尚且不清楚,在这里我只是提供一个知识点的记忆方式。

大家可以想象一个小房子,在晚上,从房子外面看过去,房子的窗户灯火通明,里面欢声笑语。在光强减少的时候,感光细胞内部有大量的cGMP,cGMP激活了细胞膜上的cGMP门控阳离子通道,阳离子Na+和Ca2+流入,细胞去极化兴奋,图中我们用亮黄色代表细胞兴奋。

而在白天,从房子外面看过去,里面黑乎乎的,什么也看不清楚。感光细胞也是如此,在光强增加的时候,光子被视紫红质(rhodopsin)中的感光分子11-顺式视黄醛(retinal)吸收,当被一个光子击中,11-顺式视黄醛光致异构化发生于全反式视黄醛,视蛋白(opsin)的结构变化,作为一个G蛋白偶联受体,激活了G蛋白Transducin导致信号级联转导,Transducin激活了磷酸二酯酶(phosphodiesterase ,PDE)水解了cGMP,cGMP浓度下降。导致cGMP门控阳离子通道的关闭,细胞超极化,神经递质释放减少,细胞兴奋性下降。

而当光强非常强的时候,感光细胞会被饱和,在这个时候,所有的cGMP阳离子通道都会关闭。没有更多的通道能关闭了,神经递质释放也基本为零。即使光强再增强,也无法使膜电位更加下降,因此也就无法编码光强增强了,这就是感光细胞饱和的概念。




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