تم الكشف عن سر إدراك اللون على المستوى الجزيئي

لأول مرة، تمكن الفيزيائيون وعلماء الأحياء من النظر إلى التركيب الذري الدقيق للجزيئات الموجودة في أعيننا المسؤولة عن إدراك اللون. اكتشاف نشرت في المجلة علوموالتي أجراها مختصون من معاهد علمية في أستراليا وألمانيا والصين. إنه يشرح على المستوى الجزيئي بالضبط كيف يرى الشخص العالم من حوله بكل تنوعه.

سر إدراك اللون

الخلايا الخاصة الموجودة في شبكية العين والتي تسمى المخاريط هي المسؤولة عن رؤيتنا. أنها تحتوي على جزيئات خاصة حساسة للضوء تسمى الأوبسينات المخروطية. هناك ثلاثة أنواع من هذه الجزيئات، ويتفاعل كل منها مع لون مختلف: الأحمر أو الأخضر أو ​​الأزرق. عندما يسقط الضوء عليها، تصبح نشطة على الفور وتحول موجات الضوء إلى إشارات كيميائية، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى الدماغ البشري.

يمكن مقارنة وجود مثل هذه العناصر الحساسة بتشغيل كاميرا جيدة. يمكن للجزيئات الموجودة في أعيننا أن تعمل وتتوقف بسرعات لا تصدق، تمامًا مثل التحرير السريع لمصراع الكاميرا.

بفضل هذه الخاصية يستطيع الشخص التمييز بوضوح بين التفاصيل الصغيرة والظلال الغنية حتى في الأشياء التي تتحرك بسرعة كبيرة في ضوء النهار الساطع.

ثلاثة أنواع من الجزيئات

ومن المثير للاهتمام، أن قاعدة الألوان الثلاثة هي نفس الجزيء الحساس للضوء – الريتينالدهيد، الذي يحصل عليه جسمنا من فيتامين أ. ومع ذلك، ترتبط البروتينات الحمراء والخضراء والزرقاء بهذه القاعدة بطرق مختلفة تمامًا. لقد وجد العلماء أن الأوبسين الأحمر والأخضر يستخدم مزيجًا خاصًا من الشحنات الإلكترونية الكيميائية حول الريتينالدهيد. يسمح لهم هذا المخطط الماكر بإيقاف التشغيل بشكل أسرع بكثير من الأوبسين الأزرق أو القضبان المسؤولة عن رؤية الشفق.

قام العلماء بفك رموز بنية العصي الليلية في القرن الماضي، لكن لم يكن من الممكن فحص المخاريط الملونة لفترة طويلة جدًا. ولم يكن من الممكن للباحثين أن ينموا بلورات من هذه البروتينات لتحليلها بشكل قياسي. وللتغلب على هذه العقبة، استخدم مؤلفو العمل الجديد طريقة التجميد فائق السرعة. قاموا على الفور بتجميد عينات من الجزيئات ثم قاموا بدراسة بنيتها بالتفصيل باستخدام مجاهر إلكترونية قوية.

وفي المستقبل، ستساعد نتائج هذا العمل الأطباء على ابتكار أدوية فعالة لأمراض العيون الخلقية الخطيرة، مثل الحثل المخروطي أو الأشكال المختلفة لعمى الألوان. ترتبط معظم الإعاقات البصرية هذه بانهيارات في بنية الأوبسين. والآن بعد أن عرف العلماء الشكل الذري الدقيق لهذه البروتينات، يمكنهم فهم سبب خللها وإيجاد طريقة لتصحيح العيوب الجزيئية.