Vision kemia

Näön kemia: kuinka valo muuttuu hermoimpulssiksi

Visiomme on yksi monimutkaisimmista ja hämmästyttävimmistä ihmiskehossa tapahtuvista prosesseista. Kun katsot ympärillämme olevaa maailmaa, valo osuu verkkokalvoon, jossa se muuttuu hermoimpulssiksi, joka välittyy sitten aivoihin jatkokäsittelyä varten. Miten tämä tapahtuu?

Verkkokalvon erityisillä soluilla, joita kutsutaan fotoreseptoreiksi, on keskeinen rooli näkökyvyssä. Fotoreseptorit on jaettu kahteen tyyppiin: sauvat ja kartiot. Vavat toimivat hämärässä ja tarjoavat mustavalkoisen näön, kun taas kartiot toimivat kirkkaassa valossa ja mahdollistavat värinäön.

Jokainen sauva sisältää valoherkkää pigmenttiä nimeltä rodopsiini. Rodopsiini koostuu retineenistä, A-vitamiinin aldehydimuodosta, ja opsiinista, sauvan pinnalla olevasta proteiinimolekyylistä. Kun valo osuu sauvaan, verkkokalvo muuttaa muotoaan, mikä saa opsiinin muuttamaan muotoaan ja muodostamaan hermoimpulssin. Tätä prosessia kutsutaan isomeroitumiseksi.

Retineenin isomeroituminen tapahtuu hyvin nopeasti ja voi tapahtua jopa valokvantista, ts. pienin valoyksikkö. Isomeroinnin jälkeen rodopsiini muuttuu lumyrodopsiiniksi, joka muuttuu sitten metarodopsiiniksi. Metarhodopsiini hajotetaan retineeniksi ja opsiiniksi, ja prosessi toistetaan.

Yksi näkökemian mielenkiintoisimmista piirteistä on se, että rodopsiinijärjestelmä on erityisesti sovitettu monenlaisiin reaktioihin. Silmämme täytyy reagoida hyvin eri intensiteetin valoon, ja rodopsiinijärjestelmä tekee tämän mahdolliseksi.

Näin ollen näkö on hyvin monimutkainen prosessi, joka johtuu kehomme kemiallisista reaktioista. Näön kemian avulla voimme havaita ympäröivän maailman ja nauttia sen kauneudesta.