Klíčový rozdíl – tyčové a kuželové buňky
Fotoreceptory jsou buňky v sítnici oka, které reagují na světlo. Charakteristickým rysem těchto buněk je přítomnost těsně sbalené membrány, která obsahuje fotopigment známý jako rodopsin nebo příbuzné molekuly. Fotopigmenty mají podobnou strukturu. Všechny fotopigmenty se skládají z proteinu zvaného opsin a malé připojené molekuly známé jako chromofor. Chromofor absorbuje část světla mechanismem, který zahrnuje změnu jeho konfigurace. Těsné balení v membránách těchto fotoreceptorů je vysoce cenné pro dosažení vysoké hustoty fotopigmentů. To umožňuje absorbovat velkou část světelných fotonů, které dosáhnou fotoreceptorů. U obratlovců se sítnice skládá ze dvou fotoreceptorů (tyčinkové a čípkové buňky), které na své vnější oblasti nesou fotopigment. Tato konkrétní oblast se skládá z velkého počtu disků podobných palačinkám. V buňkách tyčinek jsou disky uzavřené, ale v buňkách čípků jsou disky částečně otevřené okolním tekutinám. U bezobratlých je struktura fotoreceptorů velmi odlišná. Fotopigment se zrodil v pravidelně uspořádané struktuře zvané mikroklky, prstovité výběžky o průměru asi 0,1 µm. Tato struktura fotoreceptorů u bezobratlých je známá jako rhabdom. Fotopigmenty jsou v rabdomě méně hustě zabaleny než v kotoučích obratlovců. Klíčový rozdíl mezi tyčinkovými a čípkovými buňkami je v tom, že tyčinkové buňky jsou zodpovědné za vidění při nízkých úrovních osvětlení (skotopické vidění), zatímco čípkové buňky jsou aktivní při vyšších úrovních světla (fotopické vidění).
Co jsou Rod Cells?
Tyčinkové buňky jsou fotoreceptory v oku, které mohou fungovat při nízké intenzitě světla než ostatní fotoreceptory oka nazývané „čípkové buňky“. Tyčinky jsou obvykle soustředěny na vnějších okrajích sítnice a jsou zodpovědné za periferní vidění. Odhaduje se, že v lidské sítnici se nachází přibližně 90 milionů tyčinkových buněk. Bylo zjištěno, že tyčinkové buňky jsou citlivější než buňky čípku a jsou téměř zcela zodpovědné za noční vidění. Tyčinkové buňky mají jen malou část v barevném vidění. To je důvod, proč jsou barvy ve tmě méně patrné. Tyčinkové buňky jsou ve struktuře o něco delší a štíhlejší než buňky čípkové. Disky obsahující opsin jsou vidět na konci buňky připojené k retinálnímu pigmentovému epitelu, který je zase připojen ke skléře. Tyčinkové buňky (100 milionů) jsou častější než buňky čípkové (7 milionů).
Tyče mají tři segmenty; vnější segment, vnitřní segment a synaptický segment. Synaptický segment tvoří synapse s jiným neuronem (bipolární buňka nebo horizontální buňka). Vnitřní a vnější segmenty jsou spojeny řasinkou. Ve vnitřním segmentu lze pozorovat organely podobné jádru. Vnější segment obsahuje materiály pohlcující světlo.
Obrázek 01: Tyčinkové a kuželové buňky
U obratlovců je aktivace fotoreceptorové buňky známá jako hyperpolarizace buňky, která vede k tomu, že tyčinková buňka nevysílá svůj neurotransmiter, což následně vede k bipolárním buňkám k uvolnění jejich neurotransmiteru na bipolární ganglion synapse k excitaci synapse. Jde tedy o kaskádovou reakci, která v tom probíhá. Aktivace jediné jednotky fotosenzitivního pigmentu může vést k větší reakci v buňce. Tyčinkové buňky tak mohou vyvolat větší odezvu na menší množství světla. Nedostatek vitaminu A způsobuje nízké množství pigmentu, který buňky tyčinky potřebují. Toto je diagnostikováno jako šeroslepota.
Co jsou to kuželové buňky?
Čípková buňka je jedním z fotoreceptorů nacházejících se v lidské sítnici, který funguje nejlépe za jasného světla a umožňuje barevné vidění. Barevné vidění je založeno na schopnosti mozku konstruovat barvy na základě příjmu nervových signálů ze tří typů čípků (L-dlouhý, S-krátký a M-střední), z nichž každý je citlivý na jiný rozsah vizuálního spektra světla. To je určeno třemi typy fotopsinů přítomných ve třech různých čípkových buňkách. Někteří obratlovci mohou mít čtyři typy čípkových buněk, které jim dávají tetrachromatické vidění. Částečná nebo úplná ztráta kuželového systému může způsobit barvoslepost. Čípkové buňky jsou kratší než tyčinkové buňky. Jsou ale širší a zúžené. Jsou 40-50 µm dlouhé a 0.5µm-4µm v průměru. Jsou pevně sbalené většinou ve středu oka (fovea). Čípky S jsou náhodně umístěny a mají menší frekvenci než ostatní čípky (M a L) v oku.
Obrázek 02: Kuželová buňka
Čípky se také skládají ze tří segmentů (vnější segmenty, vnitřní segmenty a synaptický segment). Vnitřní segment se skládá z jádra a několika mitochondrií. Synaptický segment tvoří synapsi s bipolární buňkou. Vnitřní a vnější segmenty jsou spojeny přes cilium. Rakovinný retinoblastom je způsoben defektem jednoho genu zvaného RB1 v čípkových buňkách sítnice. Tato situace nastává v raném dětství. Tento konkrétní gen řídí přenos signálu a normální průběh buněčného cyklu.
Jaké jsou podobnosti mezi tyčinkovými a kuželovými buňkami?
- Oba se nacházejí v sítnici oka.
- Oba jsou fotoreceptory.
- Oba obsahují vizuální pigmenty.
- Oba jsou typy sekundárních exteroceptorů.
Jaký je rozdíl mezi tyčinkovými a kuželovými buňkami?
Tyčové buňky vs. Kuželové buňky |
|
| Tyčové buňky jsou fotoreceptory zodpovědné za vidění při nízkých úrovních osvětlení. | Čípkové buňky jsou fotoreceptory zodpovědné za vidění při vysoké intenzitě světla. |
| Počet fotopigmentů | |
| Tyčové buňky mají více fotopigmentů. | Čípkové buňky mají méně fotopigmentů. |
| Zesílení | |
| Tyčové buňky vykazují větší zesílení. | Kuželové buňky vykazují menší zesílení. |
| Směrová selektivita | |
| Tyčové buňky nevykazují směrovou selektivitu. | Kuželové buňky vykazují směrovou selektivitu. |
| Citlivost | |
| Tyčové buňky mají vysokou citlivost. | Kuželové články mají nízkou citlivost. |
| Konvergentní retinální dráha | |
| Tyčinkové buňky mají vysoce konvergentní retinální dráhu. | Čípkové buňky mají méně konvergentní retinální dráhu. |
| Odpověď | |
| Tyčové buňky vykazují pomalou odezvu. | Kuželové buňky vykazují rychlou odezvu. |
| Ostrost | |
| Tyčovité buňky vykazují nízkou ostrost. | Čípkové buňky vykazují vysokou ostrost. |
| Typy pigmentů | |
| Tyčovité buňky mají pouze jeden typ pigmentů | Čípkové buňky mají tři typy pigmentů. |
| Vizuální pigmenty | |
| Vizuálním pigmentem v buňkách tyčinek je rodopsin. | Vizuální pigment v buňkách čípku je jodopsin. |
Shrnutí – Tyčové vs. Kuželové buňky
Fotoreceptory (tyčinkové a čípkové buňky) jsou buňky v sítnici oka, které reagují na světlo. Charakteristickým rysem těchto buněk je přítomnost těsně sbalené membrány, která obsahuje fotopigment; rodopsin nebo příbuzné molekuly. Těsné balení v membránách těchto fotoreceptorů je vysoce cenné pro dosažení vysoké hustoty a počtu fotopigmentů. To umožňuje absorbovat velkou část světelných fotonů, které dosáhnou fotoreceptorů. U obratlovců se sítnice skládá ze dvou fotoreceptorů (tyčinkové a čípkové buňky), které nesou fotopigment vytvořený ve vnější oblasti. Tato konkrétní oblast se skládá z velkého počtu disků podobných palačinkám. Tyčinkové buňky mohou fungovat při nízké intenzitě světla (Scotopic). Na druhé straně jsou čípkové buňky aktivní při vysoké intenzitě světla (Photopic). Toto je rozdíl mezi tyčovými a kuželovými buňkami.
Stáhněte si PDF verzi Rod vs Cone Cells
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi tyčovými a kuželovými buňkami
