Stigma , někdy nazývaný skvrnitost by doslovný překlad z angličtiny skvrnitost , je organela fotoreceptorů specifické pro určité buňky bičíkaté ( pohyblivých ) ze zelených řas a jiných organismů jednobuněčné fotosyntetické a dělá je citlivý na světlo . Podle jeho směru a intenzity se tedy tyto organismy k němu mohou přiblížit ( pozitivní fototaxe ) nebo se od ní vzdálit ( negativní fototaxe ). Je také zodpovědný za „foto-šok“ nebo fotofobní reakci , která se projeví , když jsou tyto buňky krátce vystaveny jasnému světlu: buňky se zastaví, trochu se odtáhnou a obnoví plavání jiným směrem. Umožňuje těmto mikroorganismům najít a zůstat v prostředí s optimálními světelnými podmínkami pro fotosyntézu .
Stigmy jsou v přírodě nejjednodušší a nejrozšířenější „oči“, které se skládají z karotenoidů obsažených v pigmentovaných granulích fotoreceptorů. Vnímání světelného signálu se mění tlukot bičíku , což způsobuje phototactic reakce. Fotoreceptory se nacházejí ve vnější membráně pigmentovaných granulí.
Fotoreceptivní z rodu Euglena zahrnuje stigmatu, stejně jako paraflagellar tělo spojující stigma na bičíku . Pod elektronovým mikroskopem se tato sada jeví jako lamelární sestava membránových tyčí uspořádaných spirálovitě.
U Chlamydomonas je stigma součástí chloroplastů a má formu sendvičové membránové struktury. Je výsledkem sestavení membrán chloroplastu (vnitřní membrána, vnější membrána a tylakoidní membrána ) a granulí obsahujících karotenoidy pokryté membránou. Granule jsou uspořádány ve čtvrtvlnné desce odrážející světlo směrem k fotoreceptorům, zatímco stíní světlo přicházející z ostatních směrů. Během dělení buněk se dekonstruuje, aby se rekonstituovala v každé z dceřiných buněk podle asymetrického uspořádání určeného cytoskeletem ; tato asymetrická poloha stigmatu v buňce je nezbytná pro efektivní fototaxi .
Tyto proteiny nezbytné pro fungování stigmatu jsou fotoreceptorů proteiny (v) . Fotoreceptory jednobuněčné organismy patří do dvou hlavních tříd: flavoprotein je chromofor je molekula flavinu , a proteiny retinylidene (Fr) , to znamená, opsins na deriváty sítnice tvořících rhodopsins . Fotoreceptory Euglena jsou pravděpodobně flavoproteiny, zatímco Chlamydomonas phototaxis je zprostředkována rhodopsiny podobnými archaea ( bakteriorhodopsin ).
Kromě fotoreceptorových proteinů obsahují stigma velké množství proteinů, které hrají strukturální, metabolickou nebo signální roli . Proteomu z Chlamydomonas stigma - to znamená, že sada proteinů, které ji tvoří - obsahuje asi 200 různých proteinů.
Fotoreceptor Euglena je adenylátcykláza aktivovaná modrým světlem. Excitace z tohoto receptoru vede ke vzniku cyklického AMP jako druhého posla . Mechanismus přenosu chemického signálu nakonec mění rytmus bičíku a tím i pohyb buňky.
Rhodopsin -typ archaeal z Chlamydomonas obsahuje chromofor all- trans retinylidene photoisomerized v izomer 13- cis . To aktivuje fotoreceptor vápníkového kanálu, což vede ke změně membránového potenciálu a koncentrace intracelulárních iontů vápníku . Transdukce fotoelektrického signálu má za následek změnu tlučení bičíku a pohybů buňky.