La conversión de la luz es consecuencia de una cascada de fenómenos bioquímicos
Introducción
El
estímulo adecuado para los receptores visuales es la luz, que puede definirse,
como la radiación electromagnética cuyas longitudes de onda están
comprendidas entre 770 nm (rojo) y 380 nm (violeta).
La
retina es la parte del ojo sensible a la luz, que contiene los conos y los
bastones, fotorreceptores responsables de la visión en color y en la oscuridad
respectivamente. Nuestro objetivo en este estudio es comprender la transformación
de una señal luminosa en impulso nervioso gracias a la actuación de los
pigmentos visuales de las células fotorreceptoras (conos y bastones).
La
absorción de luz por los pigmentos visuales de los bastones ( rodopsina) y los
conos activa una cascada de fenómenos bioquímicos que tiene lugar a través de
la membrana plasmática de estas células y, por tanto, un cambio del potencial
de membrana.
Una
molécula esencial en esta cascada es el nucleótido cíclico
3’- 5’ monofosfato de guanosina (GMPc). En los bastones, la molécula
de GMPc actúa como segundo mensajero y transporta la información a través del
citoplasma situado entre los discos que flotan libremente en la zona donde se
absorbe la luz, hasta la membrana plasmática de la célula donde se produce la
alteración de los flujos iónicos.
En
los conos debido a la continuidad entre los discos y la membrana plasmática no
es necesario un mensajero citoplasmático. En estas células la molécula de
GMPc controla
los flujos de iones, abriendo unas
clases especiales de canales iónicos, los canales iónicos regulados por
el GMPc, permitiendo que una corriente de entrada que transporta sobre todo
iones sodio, penetre
en la célula.
En
la oscuridad, la
concentración de GMPc es relativamente elevada, lo que determina que los
canales iónicos regulados por esta molécula se encuentren abiertos y permitan
la corriente de entrada que mantiene a la c‚lula en un estado
relativamente despolarizado. Por tanto, la fotoconversión tiene lugar en
tres fases:
La
luz activa los pigmentos visuales.
Estos pigmentos visuales activados estimulan la GMPc fosfodiesterasa, una enzima que reduce la concentración de GMPc en el citoplasma.
La
reducción de la concentración de GMPc
cierra los canales regulados por él, hiperpolarizando al
fotorreceptor.
Pasemos
ahora al estudio detallado de cada una de
estas fases. Veamos cómo los pigmentos visuales de las células
fotorreceptoras transforman una señal luminosa en un impulso nervioso. Este
proceso se ha estudiado fundamentalmente en los bastones, responsables de la
visión escotópica (nocturna), que no es en color. Por su parte los conos se
encargan de la visión fotópica (diurna), que se produce con color.