Fase I: La luz activa las moléculas de pigmento de los fotorreceptores

Como sabemos, el pigmento visual de los bastones, la rodopsina, tiene dos partes:

La rodopsina puede adoptar varias configuraciones isométricas distintas, dos de las cuales son fundamentales para las distintas fases del ciclo visual. Se trata de:

La activación de la rodopsina se inicia  con la acción de la luz sobre este compuesto fotosensible presente en los bastones (que son fotorreceptores). La absorción de luz por estas sustancias fotosensibles induce un cambio en la configuración del retinal que pasa de 11-cis a holo-trans. Esta reacción de isomerización es el único paso de la visión que depende de la luz.

Debido a este cambio de configuración, el retinal pierde su adaptación al lugar de unión en la opsina. Por lo tanto, ésta a su vez cambia su configuración y adopta una forma semiestable. Este conjunto de transiciones químicas conducen a la formación de metarrodopsina II, que pone en marcha el segundo paso de la fotoconversión.

La metarrodopsina II es inestable, y en cuestión de minutos se separa en: opsina y retinal holo-trans ( también denominado todo-trans), que es transportado desde los bastones a las células epiteliales pigmentarias donde es reducido  a retinol 11-cis (vitamina A) que es el precursor de la síntesis de retinal 11-cis, que vuelve de nuevo a los bastones, para formar parte de la rodopsina.

El retinal holo-trans es un compuesto esencial para el sistema visual, sintetizado a partir de un precursor, la vitamina A, que ha de ser incorporado en la dieta, ya que no existe ruta de síntesis de vitamina A en el organismo humano.

Por tanto, los déficit de vitamina A pueden producir ceguera nocturna.

NOTA: La ceguera nocturna

La ceguera nocturna aparece en personas  con un déficit intenso de vitamina A. La sencilla razón de esta patología es que no se dispone de suficiente vitamina A para formar las cantidades de retinal adecuadas. En consecuencia, disminuye mucho la cantidad de rodopsina que se puede formar. Esta situación recibe el nombre de ceguera nocturna, ya que la cantidad de luz disponible de noche  resulta entonces demasiado escasa para permitir una visión adecuada, aunque en la luz del día los conos pueden continuar excitándose a pesar de que sus pigmentos también se reducen.

Para que se produzca una ceguera nocturna, una persona debe mantener una dieta deficitaria en vitamina A durante meses, ya que normalmente en el hígado se encuentran almacenadas  grandes cantidades de vitamina A que pueden hacerse llegar a los ojos.

En la retina de los primates, cada uno de los tres tipos que existen, contiene un pigmento distinto que es el óptimo para absorber la luz de las distintas regiones del espectro de la luz visible ( 380nm-780nm). Al igual que en los bastones,  el pigmento visual de los conos consta de dos partes:

 Cada tipo de pigmento de los conos  contiene una isoforma distinta de opsina que de los conos que interactúa de distinta manera con el  11-cis retinal, haciéndolo más sensible a una región concreta del espectro visible.