CHIMIE DE LA VISION
L'oeil est un récepteur de lumière extrêmement sensible. Quelques photons
seulement suffisent à un oeil placé dans le noir le plus complet depuis
plusieurs minutes pour qu'il détecte de la lumière.
Le
domaine des longueurs d'onde auquel il est sensible est par contre assez
restreint: 400-800nm.
La
rétine, partie photosensible de l'oeil est constituée de deux types de
cellules: les cônes et les bâtonnets. Les bâtonnets sont les plus sensibles ;
ils sont responsables de la vision en lumière atténuée. Ils absorbent vers
500nm et sont insensibles à la partie rouge extrême du spectre, ce qui
correspond à la perception d'images dans le bleu-vert (vision crépusculaire).
Les cônes moins nombreux permettent en lumière suffisante, la vision colorée.
Il existe trois types de cônes absorbant dans trois régions différentes du
spectre, dans le bleu, dans le vert et dans le rouge, permettant ainsi la
reconstitution fine des couleurs (trichromie). L'absence ou la présence en
nombre insuffisant d'un de ces trois types de cônes conduit au daltonisme. La partie centrale de la rétine (partie
centrale de la vision) ne contient que des cônes.
D'un
point de vue chimique, la vision met en jeu différentes molécules :
- L' opsine, une
protéine possédant des substituants aminés
- La rhodopsine une
protéine dérivant de la précédente par la transformation d'un groupement amine
-NH2 en un groupement imine.
(ou 
)
La rhodopsine (appelée aussi pourpre rétinien) est la
molécule photosensible des cellules de la rétine.
- Le rétinal trans :
Cette molécule est
synthétisée par l'organisme à partir de la vitamine A (rétinol)
oxydée en aldéhyde grâce
au rétinol déshydrogénase.
- Le rétinal cis :
Cette molécule se forme dans
l'organisme à partir du rétinal trans par action du rétinal isomérase.
Le schéma
des opérations successives qui conduisent au mécanisme de la vision est
le suivant :
Dans
l'obscurité
:
La vitamine A
se transforme en rétinal trans (oxydation du rétinol sous l'action du rétinol déshydrogénase).
Le rétinal
isomérase le transforme en rétinal cis.
Le rétinal cis
réagit par son carbonyle sur la fonction amine de l'opsine, la transforme en
imine, la rhodopsine.
A la lumière :
Sous l'effet
d'un photon, il y a isomérisation immédiate de la partie rétinal cis de la
rhodopsine, qui devient trans et après toute une série de transformations qui
se termine par une hydrolyse il y a régénération du rétinal trans et de
l'opsine ; le rétinal trans est réduit en rétinol sous l'action du rétinal
réductase...Le cycle peut recommencer.
La série de
transformations mentionnée a engendré une impulsion électrique, transmise au
cerveau par le nerf optique et interprétée comme de la lumière.
En résumé :
