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Phototransduction



  1. #1
    Plumedanslesnuage

    Phototransduction

    Bonjour,

    Ce sont les réactions biochimiques qui génèrent un courant électrique dans les cellules photoréceptrices? Ce sont elles qui sont responsables de la conversion du signal lumineux en signal électrique? En d'autres termes, il y a déjà du courant électrique dans les photorécepteurs? J'imaginais que ce n'était qu'au niveau du cerveau, et qu'au niveau de la rétine il n'y avait que de l'énergie sous forme de radiation lumineuse.

    Si vous pouviez me répondre, je vous en remercie!

    -----


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  3. #2
    GamGyn

    Re : Phototransduction

    Bonjour,

    La rétine est un prolongement direct du système nerveux central. Voilà pourquoi il y a des similitudes.

    Effectivement, La phototransduction est le phénomène biochimique par lequel l'énergie photonique va générer un signal cellulaire qui va se propager de cellule à cellule au sein de la rétine. Avant sa stimulation, le photorécepteur est déja traversé par des courants ioniques (électriques, si tu préfères). Et lorsqu'un photon vient percuter le photorécepteur, le signal électrique électrique s'éteint. ça peut paraître paradoxal mais c'est comme ça : le photon inhibe l'activité électrique du photorécepteur.

  4. #3
    Plumedanslesnuage

    Re : Phototransduction

    Merci beaucoup, c'est super intéressant. Savez-vous ce que sont les signaux de commande ? là aussi c'est de l'électricité?

  5. #4
    Plumedanslesnuage

    Re : Phototransduction

    Si j'ai bien compris, le signal électrique dont vous parlez et qui s'éteint correspond à la période réfractaire durant laquelle toute réaction à un second stimulus est inhibée/inactive. Le signal électrique qui s'éteint = valeur très faible du potentiel de membrane.

  6. #5
    GamGyn

    Re : Phototransduction

    Pour faire simple, il existe dans le photorécepteur des molécules qui réagissent à l’énergie lumineuse en changeant leur conformation (on appelle ça des chromophores).

    Ce changement de conformation va activer une protéine (la transducine) qui a son tour va activer une enzyme (une phosphodiestérase) qui va grignoter une petite molécule (GMP cylique).

    En temps normal, ce GMPc est collé à un canal qui se trouve dans la membrane du photorécepteur et qui laisse passer du sodium. Le sodium étant chargé positivement, voilà comment une charge électrique pénètre dans le photorécepteur. Mais puisque ce GMPc est grignoté alors le canal se ferme et voilà comment on se retrouve avec un photorécepteur inhibé lorsqu'un photon vient le percuter.
    Il n'y a donc rien à voir avec la période réfractaire.
    Dernière modification par GamGyn ; 04/04/2014 à 15h59.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Plumedanslesnuage

    Re : Phototransduction

    Mais alors qu'est-ce que la période réfractaire/repolarisation si ce n'est pas l'absence de réponse à un stimulus?

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  10. #7
    Meiosis

    Re : Phototransduction

    En fait il faut retenir qu'à la lumière on a une hyperpolarisation de la cellule photoréceptrice (cône ou bâtonnet) et le potentiel de repos (PR) passe de -45mV à -65mV pour devenir sensiblement identique à celui de la cellule bipolaire plus "en-dessous". Dans le cas où la différence de PR est moindre il y aura une diminution de la libération du neurotransmetteur utilisé par la cellule photoréceptrice (glutamate). Dans tous les cas la cellule photoréceptrice est donc hyperpolarisée à la lumière, à l'obscurité elle se dépolarise et revient à sa valeur initiale de -45mV (si on peut appeler ça la valeur de référence, tout est relatif). Dans ce cas la libération de neurotransmetteur augmentera donc. Le PR de la cellule photoréceptrice est un peu particulier il est à environ -45mV.

    Au niveau de la cellule bipolaire la phototransduction se poursuit par une variation du potentiel de membrane (dépolarisation ou hyperpolarisation) et au niveau de la cellule ganglionnaire un vrai PA (ou non) sera généré. Je dis "ou non" car ça dépend où la lumière frappe le champ récepteur de la cellule ganglionnaire mais c'est hors sujet ici.

    En résumé la phototransduction permet le passage d'un signal lumineux à un signal électrique, ça se fait dans la rétine et de façon séquentielle avec ces 3 populations de neurones (la rétine est une extension du diencéphale du SNC).
    Je pense que GamGyn voulait parler de ce phénomène.

    Pour l'histoire de période réfractaire/repolarisation c'est indépendant : t'as 2 types de périodes réfractaires, la relative et l'absolue. Après la dépolarisation les canaux Na+ voltage dépendants sont encore ouverts mais s'inactivent en refermant leur porte H d'inactivation, donc à ce moment même si tu stimules il n'y aura pas de réponse car la porte H est fermée, empêchant une entrée supplémentaire de cations Na+ = période réfractaire absolue.
    Si tu stimules juste un peu après la repolarisation la conductance du potassium est encore trop élevée pour permettre une réponse acceptable, beaucoup de K+ sort et tu feras entrer du Na+ mais ça se verra moins.

  11. #8
    Plumedanslesnuage

    Re : Phototransduction

    Merci beaucoup pour toutes ces explications, (je dois encore plancher longtemps dessus pour bien comprendre, mais) globalement je saisis l'idée et ça clarifie grandement ce que je peux lire en complément.

    Si le laps de temps entre l'hyperpolarisation et le retour à la valeur de repos qui permet à nouveau le déclenchement d'un PA n'est rien d'autre que la saturation des cellules photoréceptrices, on peut considérer l'impression visuelle d'éblouissement/d'aveuglement lors d'un passage soudain et très contrasté de l'ombre à la lumière comme étant "une forme témoin d'expérimentation externe des modifications chimiques internes"?

    Peut-on voir dans le retour du potentiel de membrane à une situation initiale, l'exacte inverse de cette réaction en chaîne caractéristique qu'est la phototransduction? Y a t-il un terme scientifique pour désigner cette période de "retour au calme"/régénération du photopigment? (Car apparemment "période réfractaire" est impropre).

  12. #9
    Meiosis

    Re : Phototransduction

    Ces effets de temps d'adaptation quand on passe d'une situation éclairée à une pièce sombre (un tunnel ou souterrain par exemple) sont simplement dus au long temps d'adaptation des bâtonnets. Par contre les cônes s'adaptent plus vite, on le voit bien quand on passe du noir à une pièce éclairée on voit directement les couleurs... Sauf au début où ça éblouit un peu. Les cônes ont un temps d'adaptation 4 fois plus rapide que les bâtonnets en moyenne.

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