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Sensibilité spectrale de la rétine

Pour tout ce qui traite des expériences de biologie.
darrigan
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Sensibilité spectrale de la rétine

Message par darrigan »

Bonsoir !

Notre cher Colin a sorti un bel article sur son blog : Clair-obscur rétinien... J'en fais un peu la pub ici car il explique bien le lien entre le rétinal, opsine, rhodopsine, le cycle entre cis- et trans-rétinal. Et en plus de manière amusante :+1:

Tiens, d'ailleurs, j'ai une question. Quand tu dis :
Ainsi l'œil humain peut théoriquement, si tous ses photopigments sont régénérés atteindre une sensibilité de 10W, ce qui correspond à l'intensité lumineuse d'une bougie à 16 km…
Tu es sûr qu'une bougie située à 16 km correspond à 10 W ? Vu l'intensité d'une ampoule de 40 W, j'aurais dit que ça fait beaucoup moins que 10 W, peut-être même 10 mW ou 10 µW. Quand on voit que les pointeurs laser classiques font quelques mW (certes concentrés sur une zone peu étalée mais quand même) ça me semblerait plus correct.

Une autre question me vient aussi.
Tu expliques bien le cycle, et aussi l'interaction entre le rétinal et l'opsine (protéine) qui lui est complexée (et dont l'ensemble forme la rhodopsine) et que l'on trouve dans les bâtonnets. Mais, par exemple, notre rétine comporte 3 types de cônes dont les sensibilités spectrales sont différentes, lesquels contiennent des "cousins" de la rhodopsine (que l'on notera R) : les photopsines. Le rétinal est toujours le même, c'est juste la nature de la protéine, donc de l'opsine, qui change. Appelons-les L, M et S (pour Long, Medium et Short, qui fait références aux longueurs d'ondes de sensibilité correspondante, le rouge, le vert et le bleu).
Ce que je ne comprends pas c'est : puisque c'est la molécule de rétinal qui réagit avec un photon, et que ce rétinal est le même qu'il soit enchassé dans une opsine R, L, M ou S, à quel niveau se fait la discrimination en longueur d'onde ?
- Est-ce que c'est l'opsine qui sert de filtre de lumière ?
- Ou est-ce l'interaction opsine-rétinal qui change la longueur d'onde d'absorption du rétinal ?

Si tu peux... m'éclairer :mrgreen: merci
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:
colin
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Re: Sensibilité spectrale de la rétine

Message par colin »

Bonsoir !

Pour la première remarque, c'est une petite erreur de typo liée aux puissance de 10... et à la conversion en HTML la puissance est de 10-14 W seulement ! (source wikipédia je précise, la valeur est théorique bien sur inutile d'essayer de voir une bougie à 16km je pense...)

Pour la seconde question, effectivement il est certain que c'est lié à la séquence d'acide aminés de la protéine (iodopsine ou photopsine). D'après mes recherches rapide la iodopsine agit comme un ""filtre"" et donc absorbe +/- une longueur d'onde selon sa structure, par exemple la liaison d'un ion chlore sur les acides aminés 197 et 200 (éloignés de la liaison avec le rétinal) modifie le pic d'absorption de 40nm vers le rouge (Biochemistry: the chemical reactions of living cells, Volume 2). A priori l’interaction opsine rétinal est toujours la même quelque soit la longueur d'onde, la modification de conformation fait que le rétinal ne tient plus dans sa loge assez étroite...

Le mot clé magique est "spectral tuning" et voici quelque liens:

http://www.ks.uiuc.edu/Services/Class/B ... review.pdf
http://www.fukui.kyoto-u.ac.jp/users/ha ... tinal.html
http://www.ks.uiuc.edu/Research/spectral_tuning/

C'est un début de réponse mais j'avoue ne pas en savoir beaucoup plus et vite trouver mes limites dans ce domaine néanmoins passionnant...
Peut-être trouvera-tu dans les quelques liens ci dessus des précisions à nous faire partager avec ton regard de chimiste ! En tout cas cela m'intéresse !
Jean-Philippe COLIN
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Re: Sensibilité spectrale de la rétine

Message par darrigan »

Ha je suis rassuré pour la puissance de 10 ! 10-14 tout de même :mrblue:

Merci pour les liens. Si j'ai bien compris, c'est une interaction entre le rétinal et l'opsine, dont la structure diffère entre les R, L, M, S, qui change un peu l'absorption du rétinal. Comme un effet de solvant bathochrome ou hypsochrome.
:salut:
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:
colin
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Re: Sensibilité spectrale de la rétine

Message par colin »

Et voilà encore deux mots qui ne poserons plus de problèmes au jeu du dictionnaire !

Sinon je vous fait partager un commentaire que j'ai eu sur mon blog:
l'hypothèse est la suivante : "certains pirates pouvaient utiliser un patch sur l'oeil non pas parce qu'ils étaient borgnes mais parce qu'ils leur conférait un avantage en conditions sombres : les pirates soulevaient leur patch et devenaient presque nyctalopes!" C'est vrai qu'avec le soleil éblouissant des caraïbes pas facile d'aller chercher une bouteille de rhum en fond de cale ! En plus sans lunettes de soleil, le patch a peut être un effet préventif sur une potentielle DMLA chez les vieux pirates (dégénérescence maculaire liée à l'âge)...

Dernière anecdote pour la route: Apparemment certaines personnes possèdent un quatrième type de cônes (autant que chez les oiseaux donc) dont l'absorption max est dans le orange. Cela pourrait concerner 10% des hommes et 50% des femmes.
Mais bon ce n'est rien par rapport à certains photopigments permettant la perception des lumières polarisées ou encore des UV (plus de 12 différents au total chez la squille qui capte les longueurs d'ondes jusqu'à 300nm):
http://fr.wikipedia.org/wiki/Stomatopoda#Les_yeux

Au passage merci pour la petite pub !
Pour rassurer le lecteur potentiel, l'article sur mon blog est très accessible et n'atteint pas le niveau de précision de cette discussion !
Jean-Philippe COLIN
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ecolami
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Re: Sensibilité spectrale de la rétine

Message par ecolami »

Bonsoir, :salut:
Félicitation pour ce blog et cet article. :bravo: La présentation de ce sujet est agréable :+1: et on y apprends (ou découvre) la complexité de ce mécanisme. Les liens cités sur le forum montrent l'incroyable complexité et aussi les gros moyens qu'il a fallu mettre en oeuvre pour l'élucider avec autant de détails.
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