Aparat Eyespot - Eyespot apparatus
Aparat oczny (lub piętno ) to fotorecepcyjne organelle znajdujące się w wiciowcach lub (ruchliwych) komórkach zielonych alg i innych jednokomórkowych organizmów fotosyntetyzujących , takich jak euglenidy . Pozwala on komórki do wykrywania światła kierunek i natężenie i w związku z nim, co skłoniło organizm do każdej kąpieli w kierunku światła (dodatnie fototaksja ) lub z dala od niego (ujemne fototaksja). Powiązana reakcja („fotofobia” lub reakcja fotofobiczna) występuje, gdy komórki są na krótko wystawione na działanie światła o dużym natężeniu, co powoduje zatrzymanie komórki, krótki przepływ do tyłu, a następnie zmianę kierunku pływania. Percepcja światła za pośrednictwem plamki pomaga komórkom w znalezieniu środowiska z optymalnymi warunkami świetlnymi do fotosyntezy. Plamy oczne to najprostsze i najpowszechniejsze „oczy” występujące w naturze, złożone z fotoreceptorów i obszarów jasnych pomarańczowo-czerwonych granulek pigmentu. Sygnały przekazywane z fotoreceptorów plamki ocznej powodują zmianę wzorca bicia wici, generując reakcję fototaktyczną.
Struktura mikroskopowa
Pod mikroskopem świetlnym plamki oczu pojawiają się jako ciemne, pomarańczowo-czerwonawe plamki lub znamiona . Swój kolor zawdzięczają pigmentom karotenoidowym zawartym w ciałach zwanych granulkami pigmentów. Fotoreceptory znajdują się w błonie plazmatycznej pokrywającej ciała pigmentowane.
Urządzenie łamliwość źdźbła z Euglena obejmuje paraflagellar korpus łączący łamliwość źdźbła do wici . W mikroskopii elektronowej aparat oczkowy pojawia się jako wysoce uporządkowana struktura lamelarna utworzona przez błoniaste pręciki w układzie śrubowym.
U Chlamydomonas plamka oczna jest częścią chloroplastu i przybiera wygląd błoniastej struktury warstwowej. Składa się z membran chloroplastowych ( błony zewnętrznej, wewnętrznej i tylakoidów) oraz granulek wypełnionych karotenoidami, na które nałożona jest błona plazmatyczna . Stosy granulek działają jak ćwierćfalowa płyta , odbijając przychodzące fotony z powrotem do leżących na nich fotoreceptorów, jednocześnie osłaniając fotoreceptory przed światłem docierającym z innych kierunków. Rozkłada się podczas podziału komórki i reformuje w komórkach potomnych w sposób asymetryczny w stosunku do cytoszkieletu . To asymetryczne umiejscowienie plamki ocznej w komórce jest niezbędne dla prawidłowej fototaksji.
Białka oczne
Najbardziej krytycznymi białkami plamistości oka są białka fotoreceptorowe, które wyczuwają światło. Fotoreceptory występujące w organizmach jednokomórkowych dzielą się na dwie główne grupy: flawoproteiny i białka retinylidenu (rodopsyny). Flawoproteiny charakteryzują się tym, że zawierają cząsteczki flawiny jako chromofory , podczas gdy białka retinylidenu zawierają retinal . Białko fotoreceptorowe w Euglenie jest prawdopodobnie flawoproteiną. W przeciwieństwie do fototaksji Chlamydomonas pośredniczą rodopsyny typu archeonów.
Oprócz białek fotoreceptorowych plamki oczne zawierają dużą liczbę białek strukturalnych, metabolicznych i sygnałowych. Łamliwość źdźbła proteom z Chlamydomonas komórek składa się z około 200 różnych białek.
Fotorecepcja i transdukcja sygnału
Euglena fotoreceptorów identyfikowano jako niebieskie światło aktywowane cyklazy adenylanowej . Pobudzenie tego białka receptorowego skutkuje utworzeniem cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP) jako drugiego przekaźnika . Chemiczna transdukcja sygnału ostatecznie wyzwala zmiany we wzorcach uderzeń wici i ruchu komórek.
Rodopsyny typu archeonów z Chlamydomonas zawierają all- trans- retinylidenowy chromatofor, który ulega fotoizomeryzacji do izomeru 13- cis . To aktywuje kanał fotoreceptorowy, prowadząc do zmiany potencjału błony i komórkowego stężenia jonów wapnia. Transdukcja sygnału fotoelektrycznego ostatecznie wyzwala zmiany w uderzeniach wici, a tym samym w ruchu komórek.