La lumière interagit avec la matière. C’est une simple interaction photon-matière qui est responsable de la perception des couleurs. Le rétinal se trouve sous une forme (11-cis-rétinal), et est lié à l'opsine qui l'entoure lorsqu’il se trouve a l’obscurité. Lors de l’arrivée du photon, celui ci transforme le rétinal en son autre forme appelé : tout-trans-rétinal. Cette opération s’effectue par rotation autour de la double liaison 11-12.

Pour la iodopsine, ce changement va être assez important, car le rétinal restait lié à l'opsine grâce a sa forme moléculaire . Or la forme tout-trans-rétinal est différente et  ne permet pas cette liaison, le rétinal se trouve par conséquent séparé de l’opsine : cela s’appelle « la décomposition du pigment ». De plus, comme la spécificité de forme détermine la spécificité d’action, l'opsine se voit donc affecté d’une autre fonction ; elle déclenchera une suite de réactions biochimiques qui permettra la formation du message nerveux.

L’interaction entre la lumière et le rétinal est la première étape de la photorécéption. Elle provoque un changement de forme de la iodopsine, et donc une modification de sa fonction. Le photon a pour seul effet de démarrer la réaction; on appelle transduction la suite de réaction qui est assurée par la cellule elle-même.

La transduction est une suite de réaction chimique très compliqué. Cependant nous essayerons d’en décrire les grandes lignes :

            A l'obscurité, les cônes sont « dépolarisés », c’est a dire qu’il existe un courant permanent à travers les cellules photoreceptrices (cône et bâtonnets), c'est le « potentiel de récepteur ». Ce courant est crée par des cations, comme dans les autres cellules. Dans ce courant, il y a une « domination » de l'ion sodium Na+, avec aussi un passage d'ions calcium Ca2+ et magnésium Mg2. Pour permettre leur passage, il est donc nécessaire que des « pores cationiques » soient ouverts et laisse passer les ions venant de l'extérieur. C’est alors qu’un « nucléotide cyclique », le guanosyl monophosphate cyclique (GMPc), entre jeu, il a pour rôle de maintenir ces canaux d’ions ouvert. Sa concentration doit cependant rester suffisante afin de garder les pores ouverts, sinon le courant baissera d'intensité. Nous pouvons donc conclure que grâce au GMPc à l'obscurité, les photorécepteurs sont en permanence traversés par un courant électrique crée par des cations.

          A la lumière, après l'arrivée du photon, la iodopsine change de forme, et cela engendre donc un changement d'action. La transduction commence a partir de ce moment : La iodopsine activée se transforme en un grand nombre de formes intermédiaires et peut ensuite atteindre une protéine du groupe G, la transducine, qui servira de « médiateur de l'activation ». Celle-ci va par la suite déclencher l'activité de la phosphodiestérase, qui hydrolysera le GMPc. La concentration en GMPc va donc chuter rapidement, ce qui provoquera la fermeture des canaux d'ions ainsi qu’une chute du courant et parfois meme son arrêt momentané, ce phénomène est appelé hyperpolarisation. Cette hyperpolarisation est l’origine de la creation d’un influx nerveux au sein des photorecepteurs qui va ensuite se transmetre jusqu’au nerf optique puis aux neurones .

C’est à ce niveau qu’un nouveau processus a lieu : une accumulation de vésicules contenants des neurotransmetteurs est déjà présente dans le bouton synaptique, le message nerveux reçu va déclencher la libération de calcium présent dans le cytoplasme, ce calcium entrainera à son tour la libération des vésicules. Ses vésicules vont migrer vers la membrane pré synaptique, pour libérer les neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Plusieurs récepteurs placés sur la membrane post synaptique vont recevoir ses neurotransmetteurs et suite à une traduction d’un message chimique chaque récepteur va créer un faible message nerveux à son tour

L’influx nerveux est ensuite reçu par les neurones au niveau des dendrites . Les neurones transmettent le message jusqu’au bouton synaptiques par l’axone

L’accumulation des tous ses messages va former un message nerveux plus important qui va parcourir le nerf optique jusqu’au cerveau.

Le cerveau interprète ces influx nerveux et crée l’image avec les couleurs !

PARTIE 1 : LA PHOTO-ISOMERISATION

PARTIE 2 : LA TRANSDUCTION

PARTIE 3 : SYSTÈME NERVEUX PUIS CERVEAU