Sind Resonanzen der Grund dafür, dass Rezeptoren arbeiten?

Aus der visuellen Phototransduktion – Wikipedia :

Wenn es von einem Photon getroffen wird, erfährt 11-cis-Retinal eine Photoisomerisierung zu all-trans-Retinal, was die Konformation des Opsin-GPCR verändert, was zu Signaltransduktionskaskaden führt, die eine Schließung des zyklischen GMP-gesteuerten Kationenkanals und eine Hyperpolarisation der Photorezeptorzelle verursachen.

Bedeutet dies aus physikalischer Sicht, dass die Proteine ​​im Auge Kombinationen von Oszillatoren sind, von denen jeder für eine bestimmte Wellenlänge zuständig ist, sodass, wenn ein Oszillator mit dem Photon in Resonanz tritt, das Signal erzeugt wird? Funktionieren im Allgemeinen alle Rezeptoren auf diese Weise? Beachten Sie, dass physikalische Oszillatoren Exponential- oder Sinusfunktionen haben sollten. Siehe diese Fotografie-Frage: Wie fängt man ein schwingendes Pendel ein?

Antworten (2)

Fotorezeptoren selbst fungieren nicht als Oszillatoren, ein einzelner Rezeptor ist entweder „an“ oder „aus“ – er reagiert nicht unterschiedlich auf verschiedene Wellenlängen. Menschen haben trichromatisches Sehen , was bedeutet, dass wir 3 verschiedene Arten von Fotorezeptoren haben, die unterschiedlich auf Licht einer bestimmten Wellenlänge bei einer bestimmten Intensität reagieren. Durch die Kombination mehrerer Signale von diesen 3 verschiedenen Rezeptortypen kann das Gehirn dies in verschiedene Farben übersetzen (es ist tatsächlich ähnlich wie RGB-Farben funktionieren).

Daher würde ich sagen, dass selbst Photorezeptoren nicht wie Oszillatoren funktionieren, nur ihre spezifischen Liganden wechseln zwischen dem 11-cis- und trans-Zustand, aber dies ist eher ein statistischer und physikalisch-chemischer Prozess (der eine Resonanz zwischen der Energie beinhaltet der Photonen und der Elektronen in der cis-Bindung)

Wie wird ein sensorischer Rezeptor im Allgemeinen stimuliert? Ich nehme an, dass durch die Intensitätsspitze des Signals, richtig?

Rezeptoren akzeptieren eine Vielzahl von Molekülen als Liganden.
In dem Beispiel, das Sie skizzieren, werden die Rezeptoren Photorezeptoren genannt. Die Liganden für Photorezeptoren enthalten im Allgemeinen Alkenrückgrate, die cis- und trans-Formen umschalten, wenn sie einer bestimmten Wellenlänge ausgesetzt werden. Die Oszillator-Analogie gilt bis zu einem gewissen Grad.
Allerdings funktionieren nicht alle Rezeptoren ähnlich wie Photorezeptoren. Fotorezeptoren sind so konzipiert, dass sie ein breites Signalspektrum ( das visuelle Spektrum ) wahrnehmen. Andererseits sind Rezeptoren, die auf sehr lokaler Ebene arbeiten, zB Delta- Rezeptoren für den Notch- Liganden, Oszillatoren überhaupt nicht ähnlich, dh es gibt keinen Resonanzfaktor mit externen Stimuli.

Meinen Sie damit, dass die Liganden von Photorezeptoren cis und trans hin und her schalten, was zwei und nur zwei Konfigurationen hat? Das meine ich nicht mit Oszillatoren. Physikalische Oszillatoren sollten Exponential- oder Sinusfunktionen haben. Siehe diese Fotografie-Frage: Wie man ein schwingendes Pendel einfängt
Die Funktion wird definitiv nicht exponentiell sein, da der Rezeptor recycelt wird, dh er wird in den Grundzustand zurückkehren, da eine negative Regulation der Rezeptoren existiert, um die Homöostase aufrechtzuerhalten. Ich denke, der Prozess kann sinusförmig modelliert werden. Zwischen zwei Peaks treten jedoch Verzögerungsperioden auf, da der Rezeptor vorbereitet werden muss, um auf den nächsten Stimulus reagieren zu können.