Diferencia clave: Células de varilla y de cono
Los fotorreceptores son células en la retina del ojo que responden a la luz. La característica distintiva de estas células es la presencia de una membrana apretada que contiene el fotopigmento conocido como rodopsina o moléculas relacionadas. Los fotopigmentos tienen una estructura similar. Todos los fotopigmentos consisten en una proteína llamada opsina y una pequeña molécula adherida conocida como cromóforo. El cromóforo absorbe la porción de luz por un mecanismo que implica el cambio en su configuración. El apretado empaquetamiento en las membranas de estos fotorreceptores es muy valioso para lograr una alta densidad de fotopigmentos. Esto permite que la gran parte de los fotones de luz que llegan a los fotorreceptores sean absorbidos. En los vertebrados, la retina consta de dos fotorreceptores (células de bastón y cono) que llevan fotopigmento en su región externa. Esta región en particular está compuesta por una gran cantidad de discos en forma de panqueques. En las celdas de bastón, los discos están cerrados, pero en las celdas de cono, los discos están parcialmente abiertos a los fluidos circundantes. En los invertebrados, la estructura de los fotorreceptores es muy diferente. El fotopigmento nació en una estructura organizada regularmente llamada microvellosidades, proyecciones en forma de dedos con un diámetro de aproximadamente 0,1 µm. Esta estructura de fotorreceptores en los invertebrados se conoce como rabdom. Los fotopigmentos están menos densamente empaquetados en el rabdom que en los discos de los vertebrados. La diferencia clave entre los bastones y los conos es que los bastones son responsables de la visión en niveles de luz bajos (visión escotópica), mientras que los conos están activos en niveles de luz más altos (visión fotópica).
¿Qué son los bastones?
Los bastones son los fotorreceptores del ojo que pueden funcionar con luz de baja intensidad que los otros fotorreceptores del ojo llamados "células cónicas". Los bastones suelen concentrarse en los bordes exteriores de la retina y son responsables de la visión periférica. Se estima que aproximadamente 90 millones de células de bastón se encuentran en la retina humana. Se ha descubierto que los bastones son más sensibles que los conos y casi totalmente responsables de la visión nocturna. Los bastones tienen una pequeña parte en la visión del color. Esta es la razón por la cual los colores son menos aparentes en la oscuridad. Las células de varilla son un poco más largas y delgadas que las células de cono en estructura. Los discos que contienen opsina se ven al final de la célula adheridos al epitelio pigmentario de la retina que, a su vez, está adherido a la esclerótica. Los bastones (100 millones) son más comunes que los conos (7 millones).
Las varillas tienen tres segmentos; segmento externo, segmento interno y segmento sináptico. El segmento sináptico forma las sinapsis con otra neurona (célula bipolar o célula horizontal). Los segmentos interno y externo están conectados por un cilio. Los orgánulos a modo de núcleo se pueden observar en el segmento interior. El segmento exterior contiene los materiales que absorben la luz.
Figura 01: Celdas de varilla y celdas de cono
En los vertebrados, la activación de la célula fotorreceptora se conoce como hiperpolarización de la célula, lo que provoca que la célula bastón no envíe su neurotransmisor, lo que provoca que las células bipolares liberen posteriormente su neurotransmisor en el bipolar sinapsis del ganglio para excitar la sinapsis. Entonces, es una reacción en cascada que tiene lugar en eso. La activación de una sola unidad de pigmento fotosensible puede dar lugar a una reacción mayor en la célula. Por lo tanto, los bastones pueden desencadenar una mayor respuesta a una menor cantidad de luz. La deficiencia de vitamina A provoca una baja cantidad de pigmento que necesitan los bastones. Esto se diagnostica como ceguera nocturna.
¿Qué son las células cónicas?
La célula cónica es uno de los fotorreceptores que se encuentran en la retina humana que funciona mejor en condiciones de luz brillante y permite la visión del color. La visión del color se basa en la capacidad del cerebro para construir los colores al recibir señales nerviosas de los tres tipos de conos (L-largo, S-corto y M-medio), cada uno sensible a un rango diferente del espectro visual de la luz. Esto está determinado por los tres tipos de fotopsinas presentes en las tres células cónicas diferentes. Algunos vertebrados pueden tener los cuatro tipos de células cónicas que les dan la visión tetracromática. Una pérdida parcial o completa del sistema de conos puede causar d altonismo. Los conos son más cortos que los bastones. Pero son más anchos y cónicos. Tienen una longitud de 40-50 µm y 0.5 µm-4 µm de diámetro. Están muy apretados en su mayoría, en el centro del ojo (fóvea). Los conos S se colocan aleatoriamente y tienen una frecuencia menor que los otros conos (M y L) en el ojo.
Figura 02: Celda cónica
Los conos también constan de tres segmentos (segmentos externos, segmentos internos y segmento sináptico). El segmento interno consiste en el núcleo y algunas mitocondrias. El segmento sináptico forma la sinapsis con una célula bipolar. Los segmentos interno y externo están conectados a través de un cilio. El retinoblastoma del cáncer se debe al defecto de un gen llamado RB1 en las células cónicas de la retina. Esta situación se presenta en la primera infancia. Este gen en particular controla la transducción de señales y la progresión normal del ciclo celular.
¿Cuáles son las similitudes entre las células de bastón y cono?
- Ambos se encuentran en la retina del ojo.
- Ambos son fotorreceptores.
- Ambos contienen pigmentos visuales.
- Ambos son tipos de exteroceptores secundarios.
¿Cuál es la diferencia entre las células de bastón y cono?
Células de varilla vs Células de cono |
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| Los bastones son los fotorreceptores responsables de la visión en niveles bajos de luz. | Las células cónicas son los fotorreceptores responsables de la visión en los niveles de luz de alta intensidad. |
| Número de fotopigmentos | |
| Los bastones tienen más fotopigmentos. | Las células cónicas tienen menos fotopigmentos. |
| Amplificación | |
| Los bastones muestran más amplificación. | Las células cónicas muestran menos amplificación. |
| Selectividad direccional | |
| Los bastones no muestran selectividad direccional. | Las células cónicas muestran selectividad direccional. |
| Sensibilidad | |
| Las células de varilla tienen una alta sensibilidad. | Las células cónicas tienen una baja sensibilidad. |
| Vía Retiniana Convergente | |
| Los bastones tienen una vía retinal altamente convergente. | Las células cónicas tienen una vía retiniana menos convergente. |
| Respuesta | |
| Los bastones muestran una respuesta lenta. | Las células cónicas muestran una respuesta rápida. |
| Agudeza | |
| Los bastones muestran poca agudeza. | Las células cónicas muestran una gran agudeza. |
| Tipos de pigmentos | |
| Los bastones tienen un solo tipo de pigmentos | Las células cónicas tienen tres tipos de pigmentos. |
| Pigmentos visuales | |
| El pigmento visual en los bastones es la rodopsina. | El pigmento visual en los conos es la yodopsina. |
Resumen: Células de varilla vs. cono
Los fotorreceptores (bastones y conos) son células en la retina del ojo que responden a la luz. La característica distintiva de estas células es la presencia de una membrana apretada que contiene el fotopigmento; rodopsina o moléculas relacionadas. El apretado empaquetamiento en las membranas de estos fotorreceptores es muy valioso para lograr una gran cantidad de densidad y número de fotopigmentos. Esto permite que una gran parte de los fotones de luz que llegan a los fotorreceptores sean absorbidos. En los vertebrados, la retina consta de dos fotorreceptores (células de bastón y cono) que llevan fotopigmento constituido en la región externa. Esta región en particular está compuesta por una gran cantidad de discos en forma de panqueques. Los bastones pueden funcionar con luz de baja intensidad (Scotopic). Por otro lado, las células cónicas son activas con luz de alta intensidad (Fotópica). Esta es la diferencia entre las celdas de bastón y cono.
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