Peamine erinevus – varras vs koonusrakud
Fotoretseptorid on silma võrkkesta rakud, mis reageerivad valgusele. Nende rakkude eristavaks tunnuseks on tihed alt pakitud membraani olemasolu, mis sisaldab rodopsiini või sellega seotud molekulide nime all tuntud fotopigmenti. Fotopigmentidel on sarnane struktuur. Kõik fotopigmendid koosnevad valgust, mida nimetatakse opsiiniks, ja väikesest kinnitatud molekulist, mida nimetatakse kromofooriks. Kromofoor neelab osa valgust mehhanismi abil, mis hõlmab selle konfiguratsiooni muutumist. Nende fotoretseptorite tihe pakkimine membraanides on kõrge fotopigmenditiheduse saavutamiseks väga väärtuslik. See võimaldab neelduda suurel osal valguse footonitest, mis jõuavad fotoretseptoriteni. Selgroogsetel koosneb võrkkest kahest fotoretseptorist (pulga- ja koonusrakud), mis oma välispiirkonnas kannavad fotopigmenti. See konkreetne piirkond koosneb suurest hulgast pannkoogilaadsetest ketastest. Varrasrakkudes on kettad suletud, kuid koonusrakkudes on kettad osaliselt avatud ümbritsevatele vedelikele. Selgrootutel on fotoretseptorite struktuur väga erinev. Fotopigment sündis korrapäraselt paigutatud struktuuris, mida nimetatakse mikrovillideks, sõrmetaolisteks projektsioonideks, mille läbimõõt on umbes 0,1 µm. Selgrootute fotoretseptori struktuuri nimetatakse rabdomiks. Fotopigmendid paiknevad raboos vähem tihed alt kui selgroogsete ketastes. Peamine erinevus varda- ja koonusrakkude vahel on see, et varrasrakud vastutavad nägemise eest vähesel valgustasemel (skotoopiline nägemine), samas kui koonusrakud on aktiivsed kõrgemal valgustasemel (fotonägemine).
Mis on varraselemendid?
Varrasrakud on silmas olevad fotoretseptorid, mis võivad töötada madala intensiivsusega valguses kui teised silma fotoretseptorid, mida nimetatakse "koonusrakkudeks". Vardad on tavaliselt koondunud võrkkesta välisservadesse ja vastutavad perifeerse nägemise eest. Hinnanguliselt leidub inimese võrkkestas ligikaudu 90 miljonit varrasrakku. Varrasrakud on leitud olevat tundlikumad kui koonusrakud ja vastutavad peaaegu täielikult öise nägemise eest. Varrasrakkudel on värvinägemises vaid väike osa. See on põhjus, miks värvid on pimedas vähem nähtavad. Varrasrakud on struktuurilt veidi pikemad ja kõhnemad kui koonusrakud. Opsiini sisaldavad kettad on näha raku otsas, mis on kinnitunud võrkkesta pigmendiepiteeli külge, mis omakorda on kinnitatud kõvakesta külge. Varrasrakud (100 miljonit) on levinumad kui koonuselemendid (7 miljonit).
Varrastel on kolm segmenti; välimine segment, sisemine segment ja sünaptiline segment. Sünaptiline segment moodustab sünapsid teise neuroniga (bipolaarne rakk või horisontaalrakk). Sisemine ja välimine segment on ühendatud tsiliumiga. Sisesegmendis võib täheldada organelle nagu tuum. Välimine segment sisaldab valgust neelavaid materjale.
Joonis 01: Varraselemendid ja koonuselemendid
Selgroogsetel on fotoretseptori raku aktiveerimine tuntud kui raku hüperpolarisatsioon, mis viib selleni, et varrasrakk ei saada oma neurotransmitterit, mis viib bipolaarsete rakkudeni, mille käigus vabaneb bipolaarsel rakul neurotransmitter. ganglioni sünaps sünapsi ergutamiseks. Niisiis, selles toimub kaskaadreaktsioon. Ühe valgustundliku pigmendi ühiku aktiveerimine võib põhjustada rakus suurema reaktsiooni. Seega võivad varrasrakud vallandada suurema reaktsiooni väiksemale valgushulgale. A-vitamiini puudus põhjustab varrasrakkude jaoks vajaliku pigmendi vähese koguse. See on diagnoositud kui ööpimedus.
Mis on koonusrakud?
Koonusrakk on üks inimese võrkkestas leiduvatest fotoretseptoritest, mis toimib kõige paremini eredas valguses ja võimaldab värvide nägemist. Värvinägemine põhineb aju võimel konstrueerida värve, kui nad saavad närvisignaale kolme tüüpi koonustest (L-pikk, S-lühike ja M-keskmine), millest igaüks on tundlik valguse visuaalse spektri erineva vahemiku suhtes. Selle määravad kolme erineva koonuse raku kolme tüüpi fotopsiinid. Mõnel selgroogsel võib olla nelja tüüpi koonusrakke, mis annavad neile tetrakromaatilise nägemise. Koonuse süsteemi osaline või täielik kadu võib põhjustada värvipimeduse. Koonusrakud on lühemad kui varrasrakud. Kuid need on laiemad ja kitsenevad. Nende pikkus on 40-50 µm ja 0.5µm-4µm läbimõõduga. Need on tihed alt pakitud enamasti silma keskele (fovea). S-koonused asetsevad juhuslikult ja nende sagedus on väiksem kui teistel silma koonustel (M ja L).
Joonis 02: Koonusrakk
Koonused koosnevad samuti kolmest segmendist (välimised segmendid, sisemised segmendid ja sünaptiline segment). Sisemine segment koosneb tuumast ja vähestest mitokondritest. Sünaptiline segment moodustab sünapsi bipolaarse rakuga. Sisemine ja välimine segment on ühendatud tsiliumi kaudu. Vähi retinoblastoom on tingitud ühe geeni RB1 defektist võrkkesta koonusrakkudes. See olukord tekib varases lapsepõlves. See konkreetne geen juhib signaaliülekannet ja normaalset rakutsükli kulgu.
Millised on varda ja koonuse rakkude sarnasused?
- Mõlemad asuvad silma võrkkestas.
- Mõlemad on fotoretseptorid.
- Mõlemad sisaldavad visuaalseid pigmente.
- Mõlemad on sekundaarsete eksteroretseptorite tüübid.
Mis vahe on varda- ja koonusrakkudel?
Rod Cells vs Cone Cells |
|
| Varrasrakud on fotoretseptorid, mis vastutavad nägemise eest vähese valguse korral. | Koonusrakud on fotoretseptorid, mis vastutavad nägemise eest kõrge intensiivsusega valguse tasemetel. |
| Fotopigmentide arv | |
| Varraste rakkudes on rohkem fotopigmente. | Koonusrakkudes on vähem fotopigmente. |
| Amplification | |
| Varraste elemendid näitavad rohkem võimendust. | Koonusrakud näitavad vähem võimendust. |
| Suunavalikulisus | |
| Varraste lahtrid ei näita suunavalikut. | Koonusrakud näitavad suuna selektiivsust. |
| Tundlikkus | |
| Varraste elemendid on kõrge tundlikkusega. | Koonusrakkudel on madal tundlikkus. |
| Võrkkesta koonduv rada | |
| Varrasrakkudel on kõrge võrkkesta rada. | Koonusrakkudel on vähem konvergentne võrkkesta rada. |
| Vastus | |
| Varraste lahtrid reageerivad aeglaselt. | Koonusrakud näitavad kiiret reageerimist. |
| Teravus | |
| Varraste rakkude teravus on madal. | Koonusrakud näitavad suurt teravust. |
| Pigmenditüübid | |
| Vardarakkudel on ainult ühte tüüpi pigmente | Koonusrakkudel on kolme tüüpi pigmente. |
| Visuaalsed pigmendid | |
| Vardarakkude visuaalne pigment on rodopsiin. | Koonusrakkude visuaalne pigment on jodopsiin. |
Kokkuvõte – varras vs koonusrakud
Fotoretseptorid (varras- ja koonusrakud) on silma võrkkesta rakud, mis reageerivad valgusele. Nende rakkude eripäraks on fotopigmenti sisaldava tihed alt pakitud membraani olemasolu; rodopsiin või sellega seotud molekulid. Nende fotoretseptorite tihe pakkimine membraanides on väga väärtuslik fotopigmendi suure tiheduse ja arvu saavutamiseks. See võimaldab neelduda suurel osal valguse footonitest, mis jõuavad fotoretseptoriteni. Selgroogsetel koosneb võrkkest kahest fotoretseptorist (pulga- ja koonusrakud), mille välimises piirkonnas on fotopigment. See konkreetne piirkond koosneb suurest hulgast pannkoogilaadsetest ketastest. Varrasrakud võivad töötada madala intensiivsusega valguses (Scotopic). Teisest küljest on koonusrakud aktiivsed kõrge intensiivsusega valguses (Photopic). See on erinevus varraste ja koonusrakkude vahel.
Laadi alla PDF-versioon Rod vs Cone Cells
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Laadige PDF-versioon alla siit. Varda ja koonuse rakkude erinevus
