Opsina para niños
Las opsinas son proteínas especiales que se encuentran en las células de nuestros ojos y en los de muchos animales. Su trabajo principal es ayudar a que nuestros ojos detecten la luz. Imagina que son como pequeños interruptores que se activan cuando la luz los golpea.
Estas proteínas trabajan junto a una molécula llamada retinal, que es como una parte de la vitamina A. Cuando la luz (un fotón) llega al retinal, este cambia de forma. Este cambio es muy importante porque le dice a la opsina que ha detectado luz, y así comienza una cadena de señales que viajan hasta el sistema nervioso para que el cerebro interprete lo que estamos viendo.
Las opsinas son clave para que podamos ver los colores y también para que nuestros ojos se adapten a la luz y la oscuridad.
Contenido
¿Cómo funcionan y dónde se encuentran las opsinas?
Las opsinas son proteínas que están incrustadas en las membranas de las células. Son como pequeños escudos que rodean al retinal y cambian sus propiedades para que pueda absorber la luz de una manera específica. Cada tipo de opsina está diseñada para absorber un color de luz diferente. Por ejemplo, algunas opsinas nos ayudan a ver el rojo, otras el verde y otras el azul.
Aunque hay muchos tipos de opsinas, todas tienen algo en común:
- Ayudan a que el retinal se una a ellas y reaccione a la luz.
- Inician una cadena de señales que lleva la información de la luz al cerebro.
- Tienen partes especiales que les permiten distinguir la luz.
Existen dos grandes grupos de opsinas según cómo reaccionan a la luz:
- Opsinas de "doble estado": Estas opsinas pueden volver a su estado original después de detectar la luz. Son comunes en animales invertebrados.
- Opsinas de "blanqueo": Después de detectar la luz, estas opsinas liberan el retinal y no regresan a su estado inicial de forma inmediata. Un ejemplo son las opsinas que tenemos en el cerebro, que no nos ayudan a ver, pero sí participan en nuestro ciclo circadiano (el reloj interno que regula el sueño y la vigilia).
El desarrollo de las opsinas en los animales
Las opsinas comienzan a aparecer muy temprano en el desarrollo de un animal, justo después de que se forman las células que detectan la luz. Por ejemplo, en las primeras etapas de un embrión, algunas opsinas como la melanopsina son importantes para sincronizar los ciclos circadianos, incluso antes de que el animal pueda ver.
En los vertebrados, como los peces o los humanos, se han estudiado cinco tipos principales de opsinas (RH1, RH2, SWS1, SWS2, M/LWS). Estas opsinas se desarrollan en diferentes momentos y lugares del ojo. Por ejemplo, en el ojo del pez cebra, al principio hay un tipo de opsina (RH2) por toda la periferia del ojo, y luego se van diferenciando y distribuyendo de forma específica en el centro, lo que permite una visión más compleja.
La evolución de las opsinas
Las opsinas pertenecen a una gran familia de proteínas llamadas GPCRs, que son muy diversas y tienen muchas funciones en el reino animal. Se cree que las opsinas evolucionaron a partir de otras proteínas que ya podían unirse al retinal. Con el tiempo, estas proteínas desarrollaron la capacidad de unirse al retinal de forma más fuerte y de conectarse con diferentes tipos de proteínas G, lo que llevó a la gran variedad de opsinas que vemos hoy.
Un paso importante en la evolución de las opsinas fue la aparición de un "contraión", que es un aminoácido con carga negativa. Este contraión ayuda a estabilizar la unión del retinal a la opsina y es crucial para que podamos absorber la luz visible. Gracias a pequeños cambios en su estructura y funcionamiento a lo largo de millones de años, las opsinas han permitido la evolución de la visión en color y la capacidad de los ojos para detectar la luz de manera estable.
Curiosamente, se ha descubierto que algunos animales muy simples, como los cnidarios (medusas y corales), tienen genes para desarrollar ojos, incluso si no tienen un sistema nervioso complejo para procesar la información visual. Esto sugiere que los ojos y las opsinas podrían haber evolucionado antes que el sistema nervioso, lo que nos hace pensar de nuevas maneras sobre cómo se originó la visión en el reino animal. Una idea es que la capacidad de detectar la luz pudo haber surgido de algas que vivían dentro de otros organismos, y que sus genes de fotorrecepción se transfirieron a sus huéspedes.
Galería de imágenes
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Proteína Rodopsina con el aminoácido 113 señalado, que ayuda a estabilizar la unión del cromóforo.
Véase también
En inglés: Opsin Facts for Kids
