Ljusrespons

Ljusrespons är beteckningen för hur ljusstimuli påverkar organismer och biologiska system. Begreppet används både inom biologi för att beskriva cellers och organismers reaktioner på ljus och inom tekniska sammanhang där sensorer ger respons på olika ljusförhållanden.

I djur och människor uppstår ljusrespons främst i näthinnan. Bildframställning bygger på fotoreceptorerna stavar och tappar som omvandlar ljus till elektriska signaler. Icke-bildande ljusrespons, såsom reglering av dygnsrytm och pupillreflexen, uppkommer via specialiserade melanopsin-utsända celler i näthinnan.

I växter styrs ljusresponsen av fotoreceptorer som phytochromer, kryptoxromer (cryptochromes) och fototropiner. Ljuset ändrar deras konformation och aktivitet, vilket reglerar tillväxt, blomning, germination och stomatal öppning samt växtens anpassning till skugga och förändrade ljusförhållanden.

Molekylärt leds ljusrespons till förändringar i jonkanaler, neurotransmittorfrisättning eller genuttryck. I ögat startar fototransduktionen med pigmentmolekyler (t.ex. rhodopsin) som aktiverar G-proteiner och en kaskad som ändrar cGMP-nivåer, vilket påverkar cellens membranpotential. I växter översätts ljussignalering till förändringar i vilka gener som uttrycks och vilka enzymatiska vägar som aktiveras.

Ljusrespons spelar en viktig roll i syn och dygnsrytm, jordbrukets ljusoptimering och utvecklingen av ljuskänsliga tekniker såsom optogenetik och ljussensorer i forskning och teknik.