İnsan gözünün retinasındaki koni hücreleri, türlerine göre kırmızı, yeşil ve mavi ışığa tepki verir. Koni hücrelerinin yapısını ve prensiplerini öğrenelim.


Muhtemelen en az bir kez köpeklerin ve kedilerin renk körü olduğunu ve renkleri yalnızca insanların ayırt edebildiğini duymuşsunuzdur. Bu hikaye %100 doğru olmasa da insanların renklere diğer hayvanlardan daha duyarlı olduğu doğrudur. Bu, sahip olduğumuz iki fotoreseptör hücreden biri olan koni hücreleri sayesindedir. İnsan gözünün retinasında bulunan koni hücreleri, türlerine göre kırmızı, yeşil ve mavi ışığa tepki verir ve beyne bilgi iletir. Koni hücrelerinin renkleri ayırt etmede rol oynadığı bilinen bir gerçektir. Peki koni hücreleri ışığa nasıl tepki veriyor? Ayrıca koniler üç hücre tipine nasıl bölünür: RGB (kırmızı, yeşil, mavi)? Bu soruların ilk bakışta cevapları zor gibi görünebilir ancak aslında yükseköğretim derslerinden alınan bilgilerle çözülebilir. Şimdi bu soruların cevaplarını koni hücrelerinin kimyasal yapısına odaklanarak bulalım.

Konilerin renkler arasında nasıl farklılaştığını öğrenmek için hücrenin her parçasını araştırmanıza gerek yok. Şimdi koni hücresinin ucunda ışığı emen kısmına bakalım. Görme, opsin adı verilen bir protein ve ona bağlanan retinal ile başlar. Retinal bir tür A vitaminidir. Retinanın ışık enerjisi alması ve izomerlere dönüşmesiyle görme başlar. İzomerler, aynı moleküler formüle sahip ancak farklı yapılara ve farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip moleküllerdir. Bir molekülün farklı bir izomer olabilmesi için molekülün yapısını değiştirecek enerjiye ihtiyaç vardır ve retinalde bu ışık enerjisidir. Şu anda izomer haline gelmek için uygun enerjiye ihtiyaç vardır ve yalnızca belirli dalga boyları emilir. Bu şekilde koni hücreleri, kırmızı, mavi ve yeşilin belirli dalga boylarını emerek renkleri ayırt edebilir.

Şimdi koni hücrelerinin kırmızı, mavi ve yeşil olarak nasıl bölündüğünü bulalım. Koni hücrelerinde kullanılan retinal tamamen aynı olduğundan, RGB tek başına retinal kullanılarak ayırt edilemez. Bu sırada retinaya bağlanan opsin, koni hücrelerinin türleri arasında farklılık yaratır. Opsin bir protein türüdür ve proteinin temel birimi amino asittir.

Tüm amino asitlerde merkezi karbon, bir amino grubuna, bir karboksil grubuna ve hidrojene kovalent olarak bağlanır ve özellikleri, R grubu adı verilen geri kalan kovalent bağ tarafından belirlenir. Bu sırada opsin'in R grubuna bağlanan molekül, her koni hücresi tipi için farklıdır. Ve bu molekül, retina molekülü ile etkileşimin boyutunu belirler. Retinalin izomerlere dönüştürülme sürecine geri dönelim. Retinal bir izomere dönüştüğünde, gerekli enerji miktarı çevredeki moleküllerin çekim kuvvetinden etkilenir. Çünkü insan gücünü aşıp yapıyı değiştirmemiz gerekiyor. Bu nedenle gerekli enerji, opsinin R grubu ile etkileşimin ne kadar güçlü olduğuna ve farklı dalga boylarındaki ışığın emilmesine bağlı olarak değişir.

Buraya kadar koni hücrelerinin kimyasal yapılarına odaklanarak belirli bir dalga boyundaki ışığı nasıl emdiğinden bahsettik. Koni hücrelerindeki retinal ışık aldığında izomerlere dönüşerek ışığı algılar ve ışığın rengini opsinin R grubu belirler. Daha önce de belirttiğim gibi bu durum lisede aldığım kimya dersinin bir parçası olarak açıklanabilir. Aslında çevremizde meydana gelen olayların çoğu lise fen bilimleri düzeyinde açıklanabilir. Umarım bu makalenin okuyucuları bilimin gerçek hayata uygulanmasına bir adım daha aşina olacaklardır.