Ögat och synen 1 - ögats biologi och fototransduktion Flashcards
Hur stor andel av brytningskraften finns i hornhinnan respektive linsen?
När används linsen för att bryta ljus främst, och vad heter detta fenomen?
2/3 i hornhinnan. 1/3 i linsen.
- linsen används för att bryta ljuset som kommer från objekt på närmre avstånd än 9 m. Detta kallas för ackomodation = anpassning av brytning efter avstånd
Vad händer med fokalpunkten i ögat när linsen blir mer konvex?
Ljuset bryts kraftigare och fokalpunkten hamnar därför längre fram i ögat.
Beskriv vad som händer med linsen och dess relaterade strukturer när linsen ackomoderar.
Vilka strukturer ingår i “ciliarkroppen”?
- Ciliarmuskeln kontraherar
- Zonule fibers som sitter mellan ciliarmuskeln och linsen slappnar därmed av.
- Linsen kommer själv att bli rundare genom att linsens egna elasticitet
Ciliarkroppen
- zonule fibers
- ciliarmuskeln
Vad är felet om ett öga är
a) myopt
b) hyperopt
beskriv vad som orsakar felet
a) närsynthet.
- vid föremål på långt avstånd hamnar fokalpunkten framför retina pga att ögat är för avlångt i förhållande till brytkraften
- på nära håll hamnar fokalpunkten på retina, men linsen behöver inte ackomodera
b) långsynthet
- ögongloben är för kort. detta gör att linsen alltid kommer ackomodera för att bryta ljuset och förskjuta fokalpunkten framåt
- linsen kan också vara för svag generellt
- på nära håll kommer linsen inte klara av att ackomodera då den redan ackomoderar från början på långt håll
Vad händer ofta med åldern angående linsen?
Linsen blir mindre elastisk och kan därför inte ackomodera lika bra som en ung lins. Därför blir många långsynta med åldern
Vad är astigmatism?
Felbrytning pga en icke symetriskt sfärisk hornhinna.
a) Vad heter ögonbotten på latin?
b) Vilka strukturer kan ses i ögonbotten med oftalmoskop?
a) Fundus
b)
- papilla “blinda fläcken” (synnervens utträde)
- gula fläcken - finns inuti macula lutea
- grenar av a. opthalmica som kommer ut till ögonbotten från blinda fläcken tillsammans med synnervens utträde (retinala kärl)
Beskriv choroidea och retinala kärl.
choroidea
- kapillärer
- försörjer yttre delar av retina (iris, ciliarmuskel, hornhinna, konjunktivan)
- försörjer retinalt pigment epitel och fotoreceptorer i retina
- finns bakom retina
retinala kärl
- löper framför (på insidan av) retina
- försörjer innersta lagren av retina
- kommer in till ögat via synnerven (a. opthalmica)
Vilka två epitellager i ögonkoppen som invagineras, bildar retina?
Neuroepitelet
- nuroretina
- innehåller 6 olika nervceller
- müllerska glia (specifika för retina)
- innersta cellagret mot glaskroppen
Retinalt pigmentepitel
- retinala pigmentepitelceller
- yttersta cellagret mot senhinnan
Vilka är våra fotoreceptorer? Vad registrerar dem generellt?
Stavar - färgseende
Tappar - mörkerseende
Vilka retinala celler finns?
Vilka retinala lager ingår dem i?
Ytterst –> innerst
- Retinalt pigmentepitel
- Fotoreceptorer
- Retinala interneuron
- amacrincell, bipolärcell, horizontalcell - Retinala projektionsneuron (retinala ganglionceller)
- axon från dessa bildar n. opticus.
Lager (totalt 8 st)
- RPE
- Yttre segment av fotoreceptorerna
- Yttre nukleära lagret (cellkropparna av fotoreceptorerna)
- Yttre plexiformlagret (synaps med bipolär och horizontalcell)
- Inre nuklära lagret (cellkropparna av interneuronen
- Inre plexiformlagret (bipolärcell och amacrincell synaps med ganglioncell)
- Ganglioncellagret (cellkroppar av ganglioncellerna)
- Nervfiberlager
Vad heter strukturen i mitten av fovea? Och vad är speciellt med denna? Vilken typ av fotoreceptor är mest förekommande precis här?
Foveolan. Här finns inga blodkärl. Yttre segmenten av retinala cellagret förkjuts åt sidorna. Detta gör att foveolan är tunnare och endast fotoreceptorernas yttre segment blottas. Ljuset som bryts i foveolan behöver därmed inte passera alla cellager.
I foveolan finns ffa tappar (färgseende)
Vilken funktion har retinalt pigmentepitel?
- omsluter dem yttre segmenten av fotoreceptorerna
- fagocyterar membranrester som knoppas av från fotoreceptorerna
- viktigt för att inte skadliga lipider ska ansamlas här som kan föra att fotoreceptorerna degenererar
*** RPE återstället också 11-cis-retinal. Kommer i senare flaschcard utförligt.
Vad är en stor skillnad från vanliga nervceller och fotoreceptorer relaterat till elektrisk stimuli?
Fotoreceptorerna hyperpolariseras av ljus! Hyperpolariseringen är graderad efter ljusintensitet.
Beskriv fototransduktionen i retina med steg. (Hur den gradvisa hyperpolariseringen sker + vad som händer med NT-frisättning)
- Ljus absorberas av opsiner (tappar) eller rhodopsiner (stavar) i membrandiskar i yttre segment
- i opsinerna (som är GPCR) finns 11-cis-retinal som träffas av foton. molekylen roterar och blir 11-trans-retinal. Detta inducerar konformationsändring i GPCR.
- G-proteinet transducin blir aktivt (GTP-bundet). transducin aktiverar i sin tur fosfodiesteras (PDE).
- PDE hydrolyserar cGMP –> GMP.
- cGMP-beroende Na/Ca-kanal stängs därmed. Men Kaliumutflöde fortsätter. Detta gör att insidan av fotoreceptorn blir med negativt laddad.
Detta gör sammantaget att mindre GLUTAMAT frisätts till bipolärcell och horizontalcell.
Hur återställs cGMP-nivåer i fotoreceptorn efter att cGMP hydrolyserats av PDE?
cGMP bildas genom cGMP-cyklas. Detta sker konstitutivt.
a) vilken bindning mellan vilka specifika kol i 11-cis-retinal, snurrar molekylen runt sin egen axel?
Kol 11 och 12
Beskriv retinal-retinol-cykeln.
- 11-cis-retinal föbrukas efter aktivering till 11-trans-retinal.
- 11-trans-retinal binds till IRBP utanför fotoreceptorn som transporterar denna till retinalt pigment-epitel
- I RPE blir molekylen 11-trans-retinol (får en OH-grupp)
- Efter 2 steg till har man återbildat 11-cis-retinal
- Denna går ut från RPE, binder IRBP. IRBP transporterar denna till en opsin. Då kan den användas på nytt.
a) På vilket sätt är stavsystemet mer känsligt men har en lägre upplösning än tapparna?
b) När används mest stavarna, respektive tapparna i för ljusförhållanden?
Stavar
- många stavar kopplar till 1 bipolärcell. Därmed en stor yta för detektion av ljus, men sämre upplösning
- signalamplifiering är också mer uttalad i stavar än tappar
Tappar
- En tapp per bipolär cell, därmed mindre känsligt system
- Därmed en hög upplösning (specifik aktivering)
b) Tappar används i ljus. Stavar i mörker.
Fotoreceptorernas registreringsförmåga av ljus kan mättas om ljud blir för starkt. Hur kan fotoreceptorerna adaptera till kraftigt ökat ljusinflöde för att bibehålla sin registreringsförmåga?
Ökat ljus —> ökar intracellulärt kalcium leder till:
- Omlokalisation av transducin och arrestin
- Arrestin kommer till dem yttre segmenten från inre segment av fotoreceptorn. Arrestin minskar opsinaktivitet (är en opsin-inhibitor)
- Transducin går från yttre till inre segment. Därmed minskad hydrolysering av cGMP. - cGMP-syntes ökar
- snabbare normalisering av cGMP-nivåer - Affiniteten till cGMP ökar hos Na/Ca-kanalerna. Pga fosforyleringar av Ca-beroende kinaser. Därmed kan kanalerna hållas öppna längre vid lägre cGMP nivåer i fotoreceptorn
Vad heter subtyperna av opsiner för tapparna?
Vilken våglängd av ljus kan rhodopsiner i stavar detektera?
- Röd tapp - opsin1LW
- Blå tapp - opsin 1SW
- Grön tapp - opsin 1MW
Rhodopsin
- kan detekera våglängder mellan 460-540 nm
a) Vad innebär trikromat syn?
b) Vad heter avsaknad av grön-tapp-funktion? Vad heter avsaknad av röd tapp-funktion?
c) Vad är orsaken generellt till färgblindhet?
a) Normalt färgseende. Intakta tappar (alla tre finns)
b) Protanopi
c) mutationer i opsiner (LW och MW oftast)
Vilka två mekanismer i retina bidrar till att förstärka små skillnader av ljus, för att förstärka kontrast? (processning av ljus börjar i retina redan!)
- ON- och OFF-centers
2. Center-surround -effekt i receptiva fält
Beskriv vad ett ON/OFF-center består av för celler.
- vilken cell i detta center är det som kommer ändra sin aktivitet beroende på ON eller OFF?
Beskriv vilka komponenter som ingår i ett receptivt fält.
- ON/OFF-ganglioncell
- ON/OFF- bipolärcell
= ett center - En tapp projicerar till en bipolär (som ju är ON eller OFF) Det bipolärens aktivitet som förändras beroende på om den är ON eller OFF, när tappen signalerar.
Receptivt fält
- Runt centret, som är tappen, finns andra fotoreceptorer som kallas surround. Center + surround kallas för ett receptivt fält.
- Surround är alltid antagonistisk mot centret!
Beskriv signaleringen från när ljus träffar en tapp i ett ON och OFF-center.
Begrepp - glutamatfrisättning, mGlur,
ON-center
- Ljus träffar fotoreceptor. Minskad glutamatfrisättning till bipolärcell.
- Bipolärcell har mGluR6. När denna binder glutamat inhiberar den signalering till ON-ganglioncellen. Därmed kommer ON-bipolär signalera när ljus träffar center-tappen.
- Glutamat frisätts från ON-bipolären till AMPA,KAINAT och NMDAR på ON-ganglioncellen.
OFF-center
- Bipolärcell har AMPA och Kainat. Dessa kommer öka depolarisationen i OFF-ganglioncellen om glutamat frisätts. Glutamat frisätts vid mörker från tappen. Därmed aktiveras den vid mörker
- Bipolär OFF signalerar alltså vidare till OFF-ganglioncell vid mörker
Vilken av följande tre: ganglionceller, fotoreceptorer och bipolärceller har INTE graderad signalering.
Ganglioncellen. Den har vanliga aktionspotentialer som leds in via synnerven.
