stick de ochi. Receptorii sensibili la lumină găsiți în ochi: tije și conuri

Bastoanele au forma unui cilindru cu un diametru neuniform, dar aproximativ egal al circumferinței pe lungime. În plus, lungimea (egale cu 0,000006 m sau 0,06 mm) este de 30 de ori mai mare decât diametrul lor (0,000002 m sau 0,002 mm), motiv pentru care cilindrul alungit arată într-adevăr foarte mult ca un băț. În ochi persoana sanatoasa sunt cam 115-120 de milioane de bețe.

Tija ochiului uman este formată din 4 segmente:

1 - Segment exterior (conține discuri cu membrană),

2 - Segment de conectare (cilium),

4 - Segment bazal (conexiune nervoasă)

Tijele sunt extrem de fotosensibile. Energia unui foton (cea mai mică particulă elementară de lumină) este suficientă pentru ca tijele să reacționeze. Acest fapt ajută la așa-numita viziune de noapte, permițându-vă să vedeți la amurg.

Tijele nu sunt capabile să distingă culorile, în primul rând, acest lucru se datorează prezenței unui singur pigment, rodopsina, în tije. Rodopsina, sau altfel numită violet vizual, datorită includerii a două grupe de proteine ​​(cromofor și opsina), are două maxime de absorbție a luminii, deși, având în vedere că unul dintre aceste maxime este dincolo de lumina vizibilă pentru ochiul uman (278 nm este regiunea ultravioletă, invizibilă pentru ochi), ar trebui să le numim maxime de absorbție a undelor. Cu toate acestea, cel de-al doilea maxim de absorbție este încă vizibil pentru ochi - este situat la aproximativ 498 nm, care este, parcă, la granița dintre spectrul de culoare verde și albastru.

Se știe cu încredere că rodopsina conținută în tije reacţionează la lumină mai lent decât iodopsina din conuri. Prin urmare, tijele reacționează mai slab la dinamica fluxului de lumină și disting slab obiectele în mișcare. Din același motiv, acuitatea vizuală nu este, de asemenea, o specializare a tijelor.

Conuri ale retinei

Conurile își primesc numele datorită formei lor, asemănătoare cu baloanele de laborator. Lungimea unui con este de 0,00005 metri sau 0,05 mm. Diametrul său în punctul cel mai îngust este de aproximativ 0,000001 metri sau 0,001 mm și 0,004 mm la cel mai lat. Există aproximativ 7 milioane de conuri per adult sănătos.

Conurile sunt mai puțin sensibile la lumină; cu alte cuvinte, pentru a le excita, va fi necesar un flux de lumină de zeci de ori mai intens decât pentru a excita tijele. Cu toate acestea, conurile sunt capabile să proceseze lumina mai intens decât tijele, motiv pentru care sunt mai capabili să perceapă modificările fluxului luminos (de exemplu, mai bine decât bastoanele distinge lumina în dinamică atunci când obiectele se mișcă în raport cu ochiul) și, de asemenea, determină o imagine mai clară.

Con ochiul uman este format din 4 segmente:

1 - Segment exterior (conține discuri membranare cu iodopsină),

2 - Segment de conectare (constricție),

3 - Segment interior (conține mitocondrii),

4 - Zona conexiunii sinaptice (segment bazal).

Motivul pentru proprietățile descrise mai sus ale conurilor este conținutul de pigment biologic iodopsină din ele. La momentul redactării acestui articol, au fost găsite două tipuri de iodopsină (izolate și dovedite): erythrolab (un pigment sensibil la partea roșie a spectrului, la undele L lungi), chlorolab (un pigment sensibil la partea verde a spectrului). spectrul, până la unde M medii). Până în prezent, un pigment care este sensibil la partea albastră a spectrului, la undele S scurte, nu a fost găsit, deși i s-a dat deja un nume - cianolab.

Împărțirea conurilor în 3 tipuri (pe baza dominanței pigmenților de culoare în ei: erythrolab, chlorolaba, cianolab) se numește ipoteza vederii cu trei componente. Cu toate acestea, există și o teorie neliniară a vederii cu două componente, ai cărei adepți cred că fiecare con conține simultan atât eritrolab, cât și clorolab și, prin urmare, este capabil să perceapă culorile spectrului roșu și verde. În acest caz, rolul cianolabului este preluat de rodopsina decolorată din tije. Această teorie este susținută de faptul că persoanele care suferă de, și anume în partea albastră a spectrului (tritanopia), întâmpină și dificultăți cu vederea crepusculară ( orbirea nocturnă), care este un semn de funcționare anormală a tijelor retiniene.

Tijele și conurile sunt receptorii sensibili la lumină ai ochiului, numiți și fotoreceptori. Sarcina lor principală este să transforme stimularea luminoasă în stimulare nervoasă. Adică ei sunt cei care transformă razele de lumină în impulsuri electrice care intră în creier prin intermediul , care, după anumite procesări, devin imagini pe care le percepem. Fiecare tip de fotoreceptor are propria sa sarcină. Tijele sunt responsabile de percepția luminii în condiții de lumină scăzută (viziune de noapte). Conurile sunt responsabile de acuitatea vizuală, precum și de percepția culorilor (viziunea în timpul zilei).

Tije retiniene

Acești fotoreceptori sunt de formă cilindrică, cu o lungime de aproximativ 0,06 mm și un diametru de aproximativ 0,002 mm. Astfel, un astfel de cilindru este într-adevăr destul de asemănător cu un baston. Ochiul unei persoane sănătoase conține aproximativ 115-120 de milioane de tije.

Tija ochiului uman poate fi împărțită în 4 zone segmentare:

1 - Zona segmentară exterioară (include discuri membranoase care conțin rodopsina),
2 - Zona segmentară de conectare (cilium),

4 - Zona segmentară bazală (conexiune nervoasă).

Se lipește înăuntru cel mai înalt grad fotosensibil. Deci, pentru reacția lor, energia unui foton (cea mai mică particulă elementară de lumină) este suficientă. Acest lucru foarte important pentru vederea nocturnă, care vă permite să vedeți în lumină slabă.

Tijele nu pot distinge culorile; acest lucru se datorează în primul rând prezenței unui singur pigment în ele - rodopsina. Pigmentul rodopsina, denumit altfel violet vizual, din cauza grupelor de proteine ​​incluse (cromofore si opsine), are 2 maxime de absorbtie a luminii. Adevărat, unul dintre maxime există dincolo de domeniul luminii vizibile pentru ochiul uman (278 nm - regiunea radiației ultraviolete), prin urmare, probabil că merită să-l numim maximul de absorbție a undelor. Dar cel de-al doilea maxim este vizibil pentru ochi - există la aproximativ 498 nm, situat la limita spectrului de culoare verde și albastru.

Se știe cu încredere că rodopsina, prezentă în bastonașe, reacționează la lumină mult mai lent decât iodopsina, conținută în conuri. Prin urmare, tijele se caracterizează printr-o reacție slabă la dinamica fluxurilor de lumină și, în plus, disting slab mișcările obiectelor. Iar acuitatea vizuală nu este apanajul lor.

Conuri ale retinei

Acești fotoreceptori își iau și numele de la formă caracteristică, similar cu forma baloanelor de laborator. Lungimea conului este de aproximativ 0,05 mm, diametrul său în punctul cel mai îngust este de aproximativ 0,001 mm, iar în punctul cel mai lat este de 0,004. Retina unui adult sănătos conține aproximativ 7 milioane de conuri.

Conurile au mai puțină sensibilitate la lumină. Adică, pentru a le excita activitatea, va fi necesar un flux luminos, care este de zeci de ori mai intens decât pentru a excita munca tijelor. Dar conurile procesează fluxurile de lumină mult mai intens decât tijele, astfel încât acestea percep mai bine modificările acestora (de exemplu, disting mai bine lumina când obiectele se mișcă, în dinamică relativ la ochi). De asemenea, definesc imaginile mai clar.

Conurile ochiului uman includ, de asemenea, 4 zone segmentare:

1 - Zona segmentară exterioară (include discuri membranoase care conțin iodopsină),
2 - Zona segmentară de conectare (constricție),
3 - Zona segmentară interioară (include mitocondriile),
4 - Zona de conectare sinaptică sau segment bazal.

Motivul pentru proprietățile descrise mai sus ale conurilor este conținutul de pigment specific iodopsină din ele. Astăzi, 2 tipuri de acest pigment au fost izolate și dovedite: erythrolab (iodopsină, sensibilă la spectrul roșu și unde L lungi) și clorolab (iodopsină, sensibilă la spectrul verde și unde M medii). Un pigment care este sensibil la spectrul albastru și undele S scurte nu a fost încă găsit, deși numele i-a fost deja atribuit - cyanolab.

Împărțirea conurilor în funcție de tipul de dominanță a pigmentului de culoare în ele (erithrolab, chlorolab, cyanolab) se datorează ipotezei vederii cu trei componente. Există, totuși, o altă teorie a vederii - neliniară bicomponentă. Adepții săi cred că toate conurile conțin eritrolab și clorolab în același timp și, prin urmare, sunt capabili să perceapă culorile atât în ​​spectrul roșu, cât și în cel verde. Rolul cianolabului, în acest caz, este jucat de rodopsina decolorată a tijelor. Această teorie este confirmată și de exemple de oameni care suferă, și anume incapacitatea de a distinge partea albastră spectru (tritanopia). De asemenea, au dificultăți cu vederea crepusculară (

Conurile și tijele sunt fotoreceptori sensibili localizați în retina ochiului. Ele transformă stimularea luminoasă în stimulare nervoasă, adică în acești receptori are loc transformarea unui foton de lumină într-un impuls electric. Aceste impulsuri intră apoi structuri centrale creier prin fibre nervul optic. Tijele percep în primul rând lumina în condiții de vizibilitate scăzută; putem spune că sunt responsabile de percepția nocturnă. Datorită muncii conurilor, o persoană are percepția culorii și acuitatea vizuală. Acum să aruncăm o privire mai atentă la fiecare grup de fotoreceptori.

Aparat cu tije

Fotoreceptorii de acest tip au forma unui cilindru, al cărui diametru este neuniform, dar circumferința este aproximativ aceeași. Lungimea fotoreceptorului tijei, care este de 0,06 mm, este de treizeci de ori mai mare decât diametrul său (0,002 mm). În acest sens, acest cilindru, mai degrabă, arată exact ca un băț. În general, există aproximativ 115-120 de milioane de tije în globul ocular uman.

Acest tip de fotoreceptor poate fi împărțit în patru segmente:

  • Segmentul exterior conține discuri cu membrană;
  • Segmentul de legătură este un cilio;
  • Segmentul interior conține mitocondrii;
  • Segmentul bazal este un plex nervos.

Sensibilitatea tijelor este foarte mare, astfel încât energia chiar și a unui foton este suficientă pentru ca acestea să producă un impuls electric. Această proprietate vă permite să percepeți obiectele din jur în condiții de lumină scăzută. În același timp, tijele nu pot distinge culorile datorită faptului că structura lor conține un singur tip de pigment (rodopsină). Acest pigment se mai numește și violet vizual. Conține două grupe de molecule proteice (opsina și cromofor), deci există și două vârfuri în curba de absorbție a undelor luminoase. Unul dintre aceste vârfuri se află în zona (278 nm) în care oamenii nu pot percepe lumina (ultraviolete). Al doilea maxim este situat în regiunea de 498 nm, adică la granița spectrelor albastru și verde.

Se știe că pigmentul rodopsina, care se află în tije, reacționează la undele luminoase mult mai lent decât iodopsina, care se află în conuri. În acest sens, reacția tijelor la dinamica fluxurilor de lumină este, de asemenea, mai lentă și mai slabă, adică în întuneric este mai dificil pentru o persoană să distingă obiectele în mișcare.

Aparat cu con

Forma fotoreceptorilor conici, după cum ați putea ghici, seamănă cu baloanele de laborator. Lungimea sa este de 0,05 mm, diametrul în punctul îngust este de 0,001 mm, iar în punctul larg este de patru ori mai mare. În retină globul ocularÎn mod normal, există aproximativ șapte milioane de conuri. Conurile în sine sunt mai puțin susceptibile la razele de lumină decât tijele, adică este nevoie de zeci de ori pentru a le excita mai multa cantitate fotonii. Cu toate acestea, fotoreceptorii conici procesează informațiile primite mult mai intens și, prin urmare, le este mai ușor să distingă orice dinamică a fluxului de lumină. Acest lucru vă permite să percepeți mai bine obiectele în mișcare și, de asemenea, determină acuitatea vizuală ridicată a unei persoane.

Structura conului are, de asemenea, patru elemente:

  • Segmentul exterior, care este format din discuri membranare cu iodopsină;
  • Un element de legătură reprezentat de o constrângere;
  • Segmentul interior, care conține mitocondrii;
  • Segmentul bazal responsabil de conexiunea sinaptică.

Fotoreceptorii conici își pot îndeplini funcțiile deoarece conțin iodopsină. Acest pigment poate fi tipuri diferite, datorită căruia o persoană este capabilă să distingă culorile. Două tipuri de pigment au fost deja izolate din retină: erythrolab, care este deosebit de sensibil la undele din spectrul roșu, și chlorolab, care are sensibilitate crescută la undele verzi de lumină. Al treilea tip de pigment, care ar trebui să fie sensibil la lumina albastră, nu a fost încă izolat, dar se plănuiește să-l numească cianolab.

Această teorie (cu trei componente) a percepției culorilor se bazează pe presupunerea că există trei tipuri de receptori conici. În funcție de lungimea undelor luminoase care le lovesc, se formează o altă imagine color. Cu toate acestea, pe lângă teoria cu trei componente, există și una cu două componente teorie neliniară. Potrivit acestuia, fiecare fotoreceptor conic conține ambele tipuri de pigment (chlorolab și erythrolab), adică acest receptor poate percepe atât culorile verzi, cât și roșii. Rolul cianolabului este jucat de rodopsina, estompată de pe tije. Susține această ipoteză și faptul că persoanele cu daltonism (tritanopsie), care și-au pierdut vederea culorilor în spectrul albastru, au dificultăți în a vedea noaptea. Aceasta indică o defecțiune a aparatului cu tije.

Bastoanele au o sensibilitate maximă la lumină, ceea ce le asigură răspunsul chiar și la cele mai minime fulgerări de lumină exterioară. Receptorul tijei începe să funcționeze chiar și atunci când primește energia unui foton. Această caracteristică permite stick-urilor să ofere viziune crepuscularăși ajută să vedeți obiectele cât mai clar posibil în orele de seară.

Cu toate acestea, deoarece tijele retiniene conțin un singur element pigment, denumit rodopsina sau violetul vizual, nuanțele și culorile nu pot fi diferite. Rodopsina nu poate reacționa la fel de repede la stimuli lumini precum o fac elementele pigmentare ale conurilor.

Conuri

Lucrarea coordonată a tijelor și conurilor, în ciuda faptului că structura lor diferă semnificativ, ajută o persoană să vadă întreaga realitate înconjurătoare în volum calitativ complet. Ambele tipuri de fotoreceptori retinieni se completează reciproc în activitatea lor, acest lucru ajută la obținerea unei imagini cât mai clare, clare și strălucitoare.

Conurile își primesc numele deoarece forma lor este similară cu cea a baloanelor folosite în diferite laboratoare. Retina adultă conține aproximativ 7 milioane de conuri.
Un con, ca o tijă, este format din patru elemente.

  • Stratul exterior (primul) al conurilor retinei este reprezentat de discuri membranare. Aceste discuri sunt umplute cu iodopsină, un pigment de culoare.
  • Al doilea strat de conuri din retină este nivelul de legătură. Acționează ca o constricție, ceea ce permite formarea unei anumite forme a acestui receptor.
  • Partea interioară a conurilor este reprezentată de mitocondrii.
  • În centrul receptorului există un segment bazal care acționează ca o legătură de legătură.

Iodopsina este împărțită în mai multe tipuri, ceea ce permite o sensibilitate deplină a conurilor calea vizualăîn percepție diverse părți spectrul luminos.

Prin dominație tipuri diferite elemente pigmentare, toate conurile pot fi împărțite în trei tipuri. Toate aceste tipuri de conuri funcționează în mod concertat, iar acest lucru îi permite unei persoane vedere normală apreciază toată bogăția de nuanțe a obiectelor pe care le vede.

Structura retinei

ÎN structura generala Tijele și conurile ocupă un loc foarte specific în retină. Prezența acestor receptori pe țesut nervos, care alcătuiește retina, ajută la transformarea rapidă a fluxului de lumină primit într-un set de impulsuri.

Retina primește imaginea, care este proiectată de zona ochilor a corneei și a cristalinului. După aceasta, imaginea procesată sub formă de impulsuri ajunge prin calea vizuală către partea corespunzătoare a creierului. Structura complexă și complet formată a ochiului permite procesarea completă a informațiilor în câteva momente.

Majoritatea fotoreceptorilor sunt concentrați în macula - regiunea centrală a retinei, care, datorită nuanței sale gălbui, este numită și pată maculară ochi.

Funcțiile tijelor și conurilor

Structura specială a tijelor le permite să detecteze cei mai mici stimuli de lumină la cel mai scăzut grad de iluminare, dar în același timp acești receptori nu pot distinge nuanțele spectrului luminos. Conurile, dimpotrivă, ne ajută să vedem și să apreciem toată bogăția culorilor lumii din jurul nostru.

În ciuda faptului că, de fapt, tijele și conurile au funcții diferite, numai participarea coordonată a ambelor grupuri de receptori poate asigura buna funcționare a întregului ochi.

Astfel, ambii fotoreceptori sunt importanți pentru noi funcția vizuală. Acest lucru ne permite să vedem întotdeauna o imagine de încredere, indiferent de conditiile meteoși ora zilei.

Rhodopsin - structură și funcții

Rhodopsin este un grup pigmenți vizuali, după structura proteinei, aparține cromoproteinelor. Rhodopsin, sau violetul vizual, își ia numele de la nuanța sa roșu strălucitor. Colorația violetă a tijelor retiniene a fost descoperită și dovedită în numeroase studii. Proteina retiniană rodopsina este formată din două componente - un pigment galben și o proteină incoloră.

Sub influența luminii, rodopsina se descompune, iar unul dintre produsele descompunerii sale afectează apariția stimulării vizuale. Rodopsina restaurată acționează în lumina crepusculară, iar proteina este responsabilă pentru vederea nocturnă în acest moment. În lumină puternică, rodopsina se descompune și sensibilitatea sa se schimbă în regiunea albastră a vederii. Proteina retiniană rodopsina este complet restaurată la om în aproximativ 30 de minute. În acest timp, vederea crepusculară atinge maximul, adică o persoană începe să vadă mai clar în întuneric.