Các thụ thể nhạy cảm với ánh sáng trong mắt: tế bào hình que và tế bào hình nón. Các tế bào hình que và tế bào hình nón của võng mạc: cấu trúc

Nón võng mạc nhãn cầu- một trong những loại tế bào cảm quang, là một phần của lớp chịu trách nhiệm về cảm quang. Hình nón là một trong những cấu trúc phức tạp và quan trọng nhất của cấu trúc. mắt người chịu trách nhiệm về khả năng phân biệt bảng màu. Bằng cách thay đổi năng lượng ánh sáng nhận được thành các xung điện, chúng gửi thông tin về thế giới xung quanh một người đến một số bộ phận của não. Tế bào thần kinh xử lý tín hiệu nhận được và nhận ra một số lượng lớn màu sắc và sắc thái của chúng, nhưng không phải tất cả các quá trình này đều đã được nghiên cứu ngày nay.

Các hình nón có tên bởi vì chúng vẻ bề ngoài rất giống với một bình thí nghiệm thông thường.

Hình nón dài 0,05 mm và rộng 0,004. Đường kính của điểm hẹp nhất của hình nón là 0,001 mm. Mặc dù thực tế là kích thước của chúng rất nhỏ, nhưng sự tích tụ của các tế bào hình nón trên võng mạc là hàng triệu. Cơ quan thụ cảm quang này, mặc dù có kích thước siêu nhỏ, nhưng có một trong những cấu trúc giải phẫu phức tạp nhất và bao gồm một số phần:

1. Trong bộ phận ngoài trời có sự tích tụ của các plasmalemes, từ đó các bán đĩa được hình thành. Số lượng tích tụ như vậy trong các cơ quan của thị giác được ước tính hàng trăm. Ngoài ra, ở phần bên ngoài có chứa sắc tố iodopsin, có liên quan đến cơ chế nhìn màu sắc.
2. Bộ phận ràng buộc- phần chặt nhất của hình nón. Tế bào chất nằm trong bộ phận có cấu tạo như một sợi dây rất mảnh. Trong cùng một đoạn, có hai lông mi có cấu trúc khác thường.
3. Trong bộ phận nội bộ các tế bào chịu trách nhiệm cho hoạt động của các thụ thể được định vị. Ngoài ra ở đây còn có nhân, ti thể và ribosome. Vùng lân cận như vậy có thể chỉ ra rằng trong phần bên trong, các quá trình sản xuất năng lượng chuyên sâu đang diễn ra, cần thiết cho hoạt động bình thường của các thụ thể quang.
4. Bộ phận tiếp hợp, đóng vai trò như một liên kết giữa các thụ thể nhạy cảm với ánh sáng và các tế bào thần kinh. Chính trong phần này có chứa chất phát vai trò chủ đạo khi truyền xung động đến từ lớp võng mạc, lớp chịu trách nhiệm cho sự nhận biết ánh sáng, trong thần kinh thị giác.

Cơ chế thụ cảm quang hoạt động như thế nào

Quá trình mà các tế bào hình nón hoạt động vẫn chưa được hiểu rõ. Ngày nay có hai phiên bản hàng đầu có thể mô tả chính xác nhất quá trình này.

Giả thuyết tầm nhìn ba thành phần

Những người theo dõi phiên bản này nói rằng trong võng mạc của mắt người, có một số loại tế bào hình nón chứa các sắc tố khác nhau. Iodopsin - sắc tố chính nằm ở phần ngoài của tế bào hình nón, có 3 loại:

• erythrolab;
• clorolab;
• cyanolab;

Và nếu hai loại sắc tố đầu tiên đã được nghiên cứu chi tiết, thì sự tồn tại của loại thứ ba chỉ diễn ra trên lý thuyết, và sự tồn tại của nó chỉ được xác nhận bởi những sự kiện gián tiếp. Vậy tế bào võng mạc nhạy cảm với màu gì? Nếu chúng ta sử dụng lý thuyết này là chính, chúng ta có thể nói như sau. Các tế bào hình nón, có chứa erythrolab, chỉ có khả năng nhận biết bức xạ có sóng dài và đây là phần màu vàng-đỏ của quang phổ. Bức xạ có độ dài trung bình hoặc một phần màu vàng lục của quang phổ được nhận biết bởi các tế bào hình nón có chứa chlorolab.

Khẳng định rằng có những tế bào hình nón xử lý bức xạ sóng ngắn (sắc thái màu xanh lam), và chính trên tuyên bố này, lý thuyết ba thành phần về cấu trúc của võng mạc mắt được xây dựng.

Lý thuyết hai thành phần phi tuyến

Những người ủng hộ lý thuyết này phủ nhận hoàn toàn sự tồn tại của loại sắc tố thứ ba. Chúng được chứng minh bởi thực tế là đối với nhận thức ánh sáng bình thường của các phần còn lại của quang phổ, chỉ cần có hoạt động của một cơ chế như cây gậy là đủ. Dựa trên điều này, có thể lập luận rằng võng mạc của nhãn cầu chỉ có thể cảm nhận được toàn bộ gam màu khi tế bào hình nón và tế bào hình que kết hợp với nhau. Ngoài ra, lý thuyết này ngụ ý rằng sự tương tác của các cấu trúc này làm phát sinh khả năng xác định sự hiện diện của các sắc thái màu vàng trong gam màu nhìn thấy được. Các tế bào hình nón của võng mạc nhạy cảm có chọn lọc với màu gì, ngày nay vẫn chưa có câu trả lời, vì vấn đề này vẫn chưa được giải quyết.

Khoa học đã chứng minh sự tồn tại của những người có dị thường hiếm gặp- một hình nón bổ sung của võng mạc mắt. Điều này có nghĩa là ở những người bị hiện tượng này, một cơ quan thụ cảm ánh sáng khác nằm trong nhãn cầu. Những người mắc chứng dị thường này có thể phân biệt các sắc thái nhiều hơn 10 lần so với một người có số tiền bình thường các cơ quan thụ cảm. Các nghiên cứu mâu thuẫn cung cấp dữ liệu sau đây.

Bệnh lý xác định chỉ xảy ra ở 2% dân số, và chỉ nữ. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu thứ hai tuyên bố rằng ngày nay đặc điểm như vậy được tìm thấy trong một phần tư dân số Trái đất.

Retina - võng mạc của nhãn cầu, có thể nhận thức thông tin đầy đủ, chỉ khi công việc chính xác tất cả các cơ chế bên trong. Nếu một trong các thành phần không sản xuất chất cần thiết, khi đó nhận thức về quang phổ màu bị thu hẹp đáng kể. Hiện tượng này được gọi chung là mù màu. Bệnh nhân với chẩn đoán này không thể phân biệt được màu sắc nhất định, do bệnh có tính chất di truyền và chưa có phương pháp điều trị cụ thể.

Thị lực và độ nhạy với ánh sáng.

Võng mạc của con người chứa một loại que (chúng chứa một sắc tố màu đỏ tươi rhodopsin), cảm nhận tương đối đồng đều gần như toàn bộ phạm vi của quang phổ khả kiến ​​(từ 390 đến 760 nm) và ba loại hình nón (sắc tố - iốt), mỗi trong số đó nhận biết ánh sáng có bước sóng nhất định. Là kết quả của phổ hấp thụ rộng hơn của rhodopsin, các que cảm nhận ánh sáng yếu, tức là chúng cần thiết trong bóng tối, hình nón - trong ánh sáng chói. Do đó, tế bào hình nón là bộ máy của tầm nhìn ban ngày, còn hình que là bộ máy quan sát ban ngày.

Trong võng mạc có nhiều hình que hơn hình nón (lần lượt là 120 10 6 và 6-7 10 6). Sự phân bố của que và nón cũng không giống nhau. Các que mỏng, dài (kích thước 50 x 3 µm) được phân bố đều khắp võng mạc, ngoại trừ fovea (điểm vàng), nơi hầu như chỉ có các nón thuôn dài (60 x 1,5 µm). Vì các tế bào hình nón được đóng gói rất dày đặc trong hố (15 x 10 4 trên 1 mm 2), khu vực này được phân biệt bởi thị lực cao (một lý do khác). Tầm nhìn của thanh kém sắc nét hơn vì các thanh có khoảng cách ít hơn ( Lý do khác) và các tín hiệu từ chúng hội tụ (lý do chính), nhưng đây là thứ cung cấp độ nhạy cao cần thiết cho tầm nhìn ban đêm. Gậy được thiết kế để nhận biết thông tin về độ chiếu sáng và hình dạng của vật thể.

Thiết bị bổ sung cho tầm nhìn ban đêm.Ở một số loài động vật (bò, ngựa, đặc biệt là chó mèo), mắt có hiện tượng phát sáng trong bóng tối. Điều này là do sự hiện diện của một màng phản xạ đặc biệt (tapetum) nằm ở đáy mắt, trước màng mạch. Màng được tạo thành từ các sợi được tẩm các tinh thể màu bạc phản chiếu ánh sáng đi vào mắt. Ánh sáng lại đi qua võng mạc và các tế bào cảm quang nhận thêm một phần photon. Đúng, độ rõ nét của hình ảnh với sự phản chiếu như vậy sẽ giảm, nhưng độ nhạy lại tăng lên.

Cảm nhận màu sắc

Mỗi sắc tố thị giác hấp thụ một phần ánh sáng chiếu vào nó và phản chiếu phần còn lại. Bằng cách hấp thụ một photon ánh sáng, sắc tố thị giác thay đổi cấu hình của nó và năng lượng được giải phóng, được sử dụng để thực hiện mạch. phản ứng hoá học dẫn đến việc tạo ra một xung thần kinh.

Tìm thấy ở người ba loại hình nón, mỗi trong số đó chứa sắc tố thị giác riêng - một trong ba iốt, nhạy cảm nhất với ánh sáng xanh lam, xanh lục hoặc vàng. Tín hiệu điện ở đầu ra của hình nón thuộc loại này hay loại khác phụ thuộc vào số lượng tử kích thích photopigment. Cảm giác màu sắc rõ ràng được xác định bởi tỷ lệ giữa các tín hiệu thần kinh từ ba loại tế bào hình nón này.

Bạn có thể ngạc nhiên khi thấy sự khác biệt rõ ràng giữa ba loại sắc tố hình nón - xanh lam, xanh lục và vàng - và ba màu "cơ bản" - xanh lam, vàng và đỏ. Nhưng mặc dù cực đại hấp thụ sắc tố thị giác và không trùng với ba màu cơ bản, không có mâu thuẫn đáng kể nào về điều này, vì ánh sáng có bước sóng bất kỳ (cũng như ánh sáng bao gồm sự kết hợp của các sóng độ dài khác nhau) tạo ra một mối quan hệ độc đáo giữa mức độ kích thích của ba loại thụ thể màu sắc. Tỷ lệ này cung cấp hệ thần kinh, xử lý tín hiệu từ hệ thống thụ thể "ba sắc tố", với đủ thông tin để xác định bất kỳ sóng ánh sáng nào trong phần nhìn thấy của quang phổ.

Ở người và các loài linh trưởng khác, tế bào hình nón có liên quan đến khả năng nhìn màu sắc. Có thể nói gì về gậy về mặt này?

trong võng mạc của con người gậy chỉ hiện diện bên ngoài trung tâm Fossa và chơi vai trò quan trọng chủ yếu là trong ánh sáng yếu. Điều này là do hai hoàn cảnh. Đầu tiên, hình que nhạy cảm với ánh sáng hơn hình nón ( rhodopsin có rất phạm vi rộng tiếp quản). Thứ hai, sự hội tụ rõ ràng hơn trong các kết nối thần kinh của chúng so với các kết nối hình nón, và điều này tạo cơ hội lớn hơn cho việc tổng hợp các kích thích yếu. Bởi vì một người có tầm nhìn màu sắc các tế bào hình nón chịu trách nhiệm, trong điều kiện ánh sáng rất thấp, chúng ta chỉ có thể nhìn thấy các màu đen và xám. Và vì fovea chủ yếu chứa các tế bào hình nón, chúng ta có khả năng nhận biết tốt hơn ánh sáng yếu chiếu xuống các khu vực bên ngoài fovea - nơi quần thể hình que lớn hơn. Ví dụ, một ngôi sao nhỏ trên bầu trời có vẻ sáng hơn đối với chúng ta nếu hình ảnh của nó không nằm trong lỗ mà ở ngay vùng lân cận của nó.

Các nghiên cứu về nhận thức màu sắc ở động vật đang được tiến hành phương pháp phát triển sự khác biệt phản xạ có điều kiện - phản ứng với các đối tượng được sơn màu sắc khác nhau, với sự căn chỉnh bắt buộc của cường độ sáng. Do đó, người ta thấy rằng ở chó và mèo tầm nhìn màu sắc kém phát triển, không có ở chuột và thỏ, ngựa và lớn gia súc có khả năng phân biệt giữa màu đỏ, xanh lá cây, xanh lam và vàng; điều này dường như cũng áp dụng cho lợn.

Tài liệu bổ sung được đánh dấu bằng chữ nghiêng và định dạng đặc biệt.

Năm 1666 Isaac Newton đã chỉ ra rằng ánh sáng trắng có thể bị phân hủy thành một số thành phần có màu bằng cách truyền nó qua lăng kính. Mỗi màu quang phổ như vậy là đơn sắc, tức là không còn có thể phân hủy thành các màu khác. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, người ta đã biết rằng một nghệ sĩ có thể tái tạo bất kỳ màu quang phổ nào (ví dụ: màu da cam) bằng cách trộn hai màu tinh khiết (ví dụ: đỏ và vàng), mỗi màu phản chiếu ánh sáng có bước sóng khác với màu quang phổ. Do đó, việc Newton phát hiện ra sự tồn tại của vô số màu sắc và niềm tin của các nghệ sĩ thời Phục hưng rằng bất kỳ màu nào cũng có thể thu được bằng cách kết hợp ba màu cơ bản - đỏ, vàng và xanh lam, dường như mâu thuẫn với nhau.

Đây là một mâu thuẫn vào năm 1802. cho phép Thomas Jung, người đã gợi ý rằng các cơ quan thụ cảm của mắt cảm nhận một cách có chọn lọc ba màu cơ bản: đỏ, vàng và xanh lam. Theo lý thuyết của ông, mỗi loại thụ thể màu sắc ít nhiều bị kích thích bởi ánh sáng có bước sóng bất kỳ. Nói cách khác, Jung cho rằng cảm giác "da cam" là kết quả của sự kích thích đồng thời của các thụ thể "đỏ" và "vàng". Vì vậy, ông đã có thể dung hòa thực tế về vô số màu sắc quang phổ với kết luận rằng chúng có thể được tái tạo bằng cách sử dụng một số lượng màu hạn chế.

Lý thuyết tam sắc này của Jung đã được xác nhận vào thế kỷ 19 nhờ kết quả của nhiều nghiên cứu tâm sinh lý của James Maxwell và Hermann Helmholtz, cũng như bởi dữ liệu sau này của William Rushton.

Tuy nhiên, bằng chứng trực tiếp cho sự tồn tại của ba loại thụ thể màu sắc chỉ thu được vào năm 1964, khi William B. Marks (cùng Edward F. McNichol) nghiên cứu quang phổ hấp thụ của các tế bào hình nón đơn lẻ từ võng mạc cá vàng. Người ta đã tìm thấy ba loại hình nón khác nhau về đỉnh hấp thụ quang phổ của sóng ánh sáng và tương ứng với ba sắc tố thị giác. Các nghiên cứu tương tự trên võng mạc của người và khỉ cũng cho kết quả tương tự.

Theo một trong những nguyên tắc của quang hóa, ánh sáng, bao gồm các sóng có bước sóng khác nhau, kích thích các phản ứng quang hóa tương ứng với sự hấp thụ các sóng ánh sáng của mỗi bước sóng. Nếu photon không bị hấp thụ, thì nó sẽ không ảnh hưởng đến phân tử sắc tố. Photon được hấp thụ sẽ truyền một phần năng lượng của nó cho phân tử sắc tố. Quá trình truyền năng lượng này có nghĩa là các sóng có bước sóng khác nhau sẽ kích thích tế bào cảm thụ ánh sáng (được thể hiện trong phổ hoạt động của nó) tương ứng với mức độ hiệu quả của sắc tố của tế bào này hấp thụ các sóng này (tức là phù hợp với phổ hấp thụ ánh sáng của nó).

Nghiên cứu bằng phương pháp đo quang vi đối với nón cá vàng cho thấy ba phổ hấp thụ, mỗi phổ tương ứng với một sắc tố thị giác cụ thể với cực đại đặc trưng của nó. Ở người, đường cong cho sắc tố "bước sóng dài" tương ứng có cực đại ở khoảng 560 nm, tức là trong vùng màu vàng của quang phổ.

Sự tồn tại của ba loại sắc tố hình nón được xác nhận bởi dữ liệu về sự tồn tại của ba loại sắc tố điện sinh lý với phổ hoạt động tương ứng với phổ hấp thụ. Do đó, hiện tại, lý thuyết tam sắc của Young có thể được xây dựng có tính đến dữ liệu về các sắc tố hình nón.

Khả năng nhìn màu đã được xác định ở các đại diện của tất cả các lớp động vật có xương sống. Rất khó để đưa ra bất kỳ khái quát nào về sự đóng góp của hình que và hình nón đối với thị giác màu sắc. Theo quy luật, nó có liên quan đến sự hiện diện của các tế bào hình nón trong võng mạc, tuy nhiên, trong một số trường hợp, các loại hình que "có màu" cũng được tìm thấy. Ví dụ, ở ếch, ngoài tế bào hình nón, còn có hai loại que - "đỏ" (chứa rhodopsin và hấp thụ ánh sáng xanh lam-lục) và "xanh lục" (chứa sắc tố hấp thụ ánh sáng ở phần màu lam của quang phổ. ). Ở động vật không xương sống, khả năng phân biệt màu sắc, bao gồm tia cực tím phát triển tốt ở côn trùng.

Nhiệm vụ:

1. Giải thích tại sao hội tụ lại làm tăng độ nhạy của mắt đối với ánh sáng yếu.

2. Giải thích tại sao các vật có thể được nhìn thấy rõ hơn vào ban đêm nếu bạn không nhìn thẳng vào chúng.

3. Giải thích cơ sở sinh học của câu nói: "Tất cả các con mèo đều có màu xám vào ban đêm".

Cấu trúc của que và nón

Hình que và hình nón có cấu trúc rất giống nhau và bao gồm bốn phần:

phân đoạn ngoài.

Đây là vùng cảm quang, nơi năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành điện thế cảm thụ. Toàn bộ phần bên ngoài của các que chứa đầy các đĩa màng do màng sinh chất tạo thành và tách ra khỏi nó. Ở dạng que, số lượng đĩa này là 600-1000, chúng là những túi màng dẹt và xếp chồng lên nhau như một xấp tiền xu. Có ít đĩa màng hơn trong tế bào hình nón, và chúng không phải là các nếp gấp riêng biệt của màng sinh chất. Các sắc tố nhạy cảm với ánh sáng nằm trên bề mặt của các đĩa màng và các nếp gấp đối diện với tế bào chất.

Đệm lót.

Ở đây, phân đoạn bên ngoài gần như được tách biệt hoàn toàn với phân đoạn bên trong bởi một sự xâm nhập. màng ngoài. Sự kết nối giữa hai đoạn là thông qua tế bào chất và một cặp lông mao truyền từ đoạn này sang đoạn khác. Lông mao chỉ chứa 9 đôi vi ống ngoại vi: không có cặp vi ống trung tâm đặc trưng của lông mao.

phân khúc bên trong.

Đây là một khu vực của quá trình trao đổi chất tích cực; nó chứa đầy ty thể, cung cấp năng lượng cho quá trình nhìn, và các polyribosome, trên đó các protein được tổng hợp có liên quan đến sự hình thành các đĩa màng và tổng hợp sắc tố thị giác. Cốt lõi nằm trong cùng một khu vực.

vùng tiếp hợp.

Trong khu vực này, tế bào hình thành các khớp thần kinh với các tế bào lưỡng cực. Tế bào lưỡng cực khuếch tán có thể tạo thành khớp thần kinh với nhiều que. Hiện tượng này được gọi là hội tụ khớp thần kinh, làm giảm thị lực nhưng lại làm tăng độ nhạy sáng của mắt. Tế bào lưỡng cực đơn bào liên kết một hình nón với một tế bào hạch, mang lại thị lực lớn hơn so với đũa. Tế bào nằm ngang và tế bào amacrine liên kết với nhau bằng một số hình que hoặc hình nón. Nhờ các tế bào này, thông tin thị giác trải qua quá trình xử lý nhất định ngay cả trước khi nó rời khỏi võng mạc; đặc biệt là các tế bào này tham gia vào quá trình ức chế bên.

Ức chế bên – một dạng lọc trong hệ thống thị giác dùng để tăng cường độ tương phản.

Vì những thay đổi về cường độ hoặc chất lượng của một kích thích theo thời gian hoặc không gian, như một quy luật, đối với động vật tầm quan trọng lớn, trong quá trình tiến hóa hình thành cơ chế thần kinhđể làm nổi bật những thay đổi đó. Bạn có thể hình dung về việc tăng cường độ tương phản trực quan bằng cách xem nhanh hình:

Mỗi dải dọc dường như nhạt hơn một chút ở đường viền của nó với dải tối hơn liền kề. Ngược lại, nơi đường viền của nó có sọc sáng hơn, nó có vẻ tối hơn. nó ảo ảnh quang học; trên thực tế, các sọc trên toàn bộ chiều rộng của chúng được sơn đồng nhất (đối với chất lượng tốt in). Để xác minh điều này, bạn chỉ cần phủ giấy lên tất cả các dải, chỉ trừ một dải.

Làm thế nào để ảo tưởng này xảy ra? Tín hiệu được truyền bởi cơ quan thụ cảm quang (hình que hoặc hình nón) kích thích tế bào amacrine, ngăn cản sự truyền tín hiệu từ các cơ quan tiếp nhận lân cận, do đó làm tăng độ rõ nét của hình ảnh (“dập tắt ánh sáng chói”).

Lời giải thích sinh lý đầu tiên cho sự ức chế bên đến từ nghiên cứu về mắt kép cua móng ngựa. Mặc dù tổ chức của mắt như vậy đơn giản hơn nhiều so với võng mạc của động vật có xương sống, nhưng cũng có những tương tác giữa các tổ chức mắt cá thể ở cua móng ngựa. Điều này lần đầu tiên được phát hiện vào giữa những năm 1950 trong phòng thí nghiệm của H. C. Hartline tại Đại học Rockefeller. Đầu tiên, hoạt động điện của một ommatidi riêng lẻ được ghi lại trong phòng tối khi nó bị kích thích bởi một chùm ánh sáng sáng chỉ hướng vào ommatidi này. Khi đèn chung trong phòng cũng được bật, sự kích thích bổ sung này không những không làm tăng tần số phóng điện do ommatidium truyền đi, mà ngược lại, làm giảm tần số phóng điện của nó. Sau đó, người ta thấy rằng lý do gây ra sự ức chế (giảm tần số xung động) của ommatidium này là do sự kích thích của ommatidia xung quanh bởi ánh sáng phòng khuếch tán. Hiện tượng này, được gọi là sự ức chế bên, sau đó đã được quan sát thấy trong hệ thống thị giác của các động vật khác, cũng như trong một số hệ thống giác quan của một loại khác.

Cơ chế cảm thụ quang ở que

Chúng ta hãy tự hỏi mình một câu hỏi: các tế bào thần kinh đến từ đâu trong võng mạc: tế bào lưỡng cực, tế bào hạch, cũng như tế bào ngang và tế bào amacrine?

Nhớ lại rằng võng mạc phát triển như một quá trình phát triển não trước. Do đó, nó là mô thần kinh. Nghịch lý thay, que và nón cũng là các tế bào thần kinh, mặc dù đã được sửa đổi. Hơn nữa, không chỉ các tế bào thần kinh, mà còn các tế bào thần kinh hoạt động tự phát: không có ánh sáng, màng của chúng bị khử cực, và chúng tiết ra chất trung gian, và ánh sáng gây ra sự ức chế và tăng phân cực của màng! Sử dụng ví dụ về cây gậy, chúng tôi sẽ cố gắng tìm ra cách điều này xảy ra.

Các que chứa sắc tố rhodopsin nhạy cảm với ánh sáng, nằm trên bề mặt bên ngoài các đĩa màng. Rhodopsin, hoặc màu tím trực quan, là một phân tử phức tạp do liên kết thuận nghịch của protein opsin với một phân tử nhỏ của carotenoid hấp thụ ánh sáng, retinal (dạng aldehyde của vitamin A, retinol). Opsin có thể tồn tại dưới dạng hai đồng phân. Miễn là opsin được liên kết với retinal, nó tồn tại dưới dạng đồng phân không hoạt động về mặt hóa học, vì retinal, chiếm một khu vực nhất định trên bề mặt phân tử của nó, ngăn chặn các nhóm nguyên tử phản ứng.

Dưới tác động của ánh sáng, rhodopsin "mờ dần" - nó sụp đổ thành opsin và retinal. Quá trình này có thể đảo ngược. quy trình ngược lại nền tảng thích ứng tối. TẠI màn đêm bao trùm mất khoảng 30 phút để tất cả rhodopsin được tái tổng hợp và mắt (chính xác hơn là hình que) để đạt được độ nhạy tối đa.

Người ta đã chứng minh rằng ngay cả một photon cũng có thể gây ra sự mờ dần của rhodopsin. Opsin được giải phóng thay đổi cấu trúc của nó, trở nên phản ứng và bắt đầu một chuỗi các quá trình. Chúng ta hãy xem xét chuỗi các quá trình phụ thuộc lẫn nhau này một cách tuần tự.

Trong bóng tối:

1) rhodopsin bình yên, không hoạt động;

2) trong tế bào chất của cơ quan thụ cảm quang làm enzyme ( guanylate cyclase), chuyển đổi một trong các nucleotide - guanylate (axit guanosine monophosphoric - GMP) từ dạng mạch thẳng sang dạng vòng - cGMP (GMP → cGMP) ;

3) cGMP chịu trách nhiệm duy trì trạng thái mở Na + -channels màng plasma thụ thể quang (kênh Na + phụ thuộc cGMP);

4) Na + -ions tự do đi vào tế bào - màng khử cực, tế bào ở trạng thái kích thích.;

5) Ở trạng thái kích thích, cơ quan thụ cảm quang người hòa giải tiết ra vào khe tiếp hợp.

Trên thế giới:

1) Sự hấp thụ ánh sáng rhodopsin gọi cho anh ấy sự đổi màu, opsin thay đổi cấu trúc của nó và trở nên hoạt động.

2) Hình thức Mẫu hoạt động opsin khiêu khích sự kích hoạt quy định G-sóc(Protein liên kết màng này đóng vai trò như một chất điều hòa trong nhiều loại tế bào.)

3) Lần lượt kích hoạt G-protein kích hoạt trong tế bào chất của đoạn ngoài, enzim - phosphodiesterase. Tất cả các quá trình này diễn ra trong mặt phẳng của màng đĩa.

4) Phosphodiesterase được hoạt hóa chuyển đổi guanosine monophosphate vòng trong tế bào chất thành dạng mạch thẳng thông thường (cGMP → GMP).

5) Sự giảm nồng độ cGMP trong tế bào chất dẫn đến đóng kênh Na +, đi qua dòng điện tối, và màng siêu phân cực.

6) Ở trạng thái siêu phân cực, ô không tiết ra người hòa giải.

Khi bóng tối phủ xuống một lần nữa, dưới ảnh hưởng của guanylate cyclase- tái tạo cGMP xảy ra. Sự gia tăng mức độ cGMP dẫn đến việc mở các kênh và dòng điện thụ thể được khôi phục về mức "tối" hoàn toàn.

Mô hình biến đổi quang ở động vật có xương sống dạng que.

Quá trình quang hóa của rhodopsin (Ro) dẫn đến sự hoạt hóa của protein G, và đến lượt nó lại kích hoạt phosphodiesterase (PDE). Sau đó, sau đó thủy phân cGMP thành GMP tuyến tính. Vì cGMP giữ cho các kênh Na + mở trong bóng tối, sự chuyển đổi ánh sáng của cGMP thành GMP làm cho các kênh này đóng lại và dòng điện tối giảm. Tín hiệu về sự kiện này được truyền đến đầu cuối trước synap ở gốc của phân đoạn bên trong do sự lan truyền của điện thế siêu phân cực.

Do đó, những gì xảy ra ở tế bào thụ cảm hoàn toàn ngược lại với những gì thường thấy ở các tế bào thụ cảm khác, nơi kích thích gây ra sự khử cực hơn là tăng phân cực. Sự siêu phân cực làm chậm quá trình giải phóng chất trung gian kích thích ra khỏi thanh, chất này được giải phóng với số lượng lớn nhất trong bóng tối.

Một chuỗi các quá trình phức tạp như vậy là cần thiết để khuếch đại tín hiệu. Như đã đề cập, sự hấp thụ của dù chỉ một photon có thể được ghi nhận ở đầu ra của thanh. Quá trình quang phân tử của một phân tử photopigment gây ra một loạt các phản ứng giống như tuyết lở, mỗi phản ứng trong số đó làm tăng đáng kể tác dụng của phản ứng trước đó. Vì vậy, nếu một phân tử photopigment kích hoạt 10 phân tử G-protein, một phân tử G-protein kích hoạt 10 phân tử phosphodiesterase, và mỗi phân tử phosphodiesterase lần lượt thủy phân 10 phân tử cGMP, quá trình quang đồng phân của một phân tử sắc tố có thể vô hiệu hóa 1000 phân tử cGMP. Từ những con số tùy tiện, nhưng bị đánh giá thấp này, không khó để hiểu làm thế nào một tín hiệu cảm giác có thể được khuếch đại bởi một loạt các phản ứng enzym.

Tất cả điều này làm cho nó có thể giải thích một số hiện tượng mà trước đây là bí ẩn.

Đầu tiên, từ lâu người ta đã biết rằng một người đã thích nghi với bóng tối hoàn toàn có thể nhìn thấy một tia sáng yếu đến mức không một thụ thể nào có thể nhận nhiều hơn một photon. Các tính toán cho thấy rằng để cảm nhận được một tia sáng, cần có khoảng sáu thanh gần nhau được kích thích bởi các photon trong một khoảng thời gian ngắn. Bây giờ đã rõ bằng cách nào một photon đơn lẻ có thể kích thích thanh và khiến nó tạo ra tín hiệu đủ cường độ.

Thứ hai, bây giờ chúng ta có thể giải thích sự không có khả năng của các thanh để phản ứng với những thay đổi của ánh sáng nếu ánh sáng đã đủ sáng. Rõ ràng, độ nhạy của các thanh cao đến mức dưới ánh sáng mạnh, chẳng hạn như khi ánh sáng mặt trời, tất cả các lỗ xốp natri đều được đóng lại và việc khuếch đại ánh sáng hơn nữa có thể không tạo ra bất kỳ hiệu ứng bổ sung nào. Sau đó, họ nói rằng các cây gậy đã bão hòa.

Tập thể dục:

Một trong những định luật sinh học lý thuyết - định luật hữu cơ hay định luật Aristotle - giờ đây đã tìm thấy lời giải thích trong học thuyết của Darwin về vai trò sáng tạo. chọn lọc tự nhiên biểu hiện ở tính chất thích nghi của quá trình tiến hóa sinh học. Cố gắng giải thích khả năng thích nghi của hoạt động tự phát của các tế bào cảm thụ quang trong bóng tối là gì, với điều kiện là rất nhiều năng lượng (ATP) được sử dụng cho quá trình tổng hợp và bài tiết các chất trung gian.

Các tế bào hình nón của võng mạc là một trong những loại cơ quan thụ cảm ánh sáng là một phần của lớp nhạy cảm với ánh sáng trong mắt người. Chúng rất phức tạp và cực kỳ cấu trúc quan trọng, nếu không có nó con người sẽ không thể phân biệt được màu sắc. Bằng cách chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành xung điện, chúng truyền thông tin về thế giới xung quanh chúng ta đến não. Các tế bào thần kinh của trung tâm thị giác nhận biết những tín hiệu này và phân biệt số lượng lớn nhưng cơ chế của quá trình tuyệt vời này vẫn chưa được nghiên cứu.

Đặc điểm cấu trúc

Những cấu trúc này rất nhỏ, có hình dạng giống như một bình thí nghiệm. Chiều dài của chúng chỉ là 0,05 mm, chiều rộng - 0,004 mm (ở điểm hẹp nhất, đường kính là 0,001 mm). Với kích thước nhỏ như vậy, chúng rất nhiều: có 6-7 triệu trong số chúng trong mỗi mắt (trong người khỏe mạnh với 100% thị lực). Đáng ngạc nhiên, tế bào cảm quang siêu nhỏ này có cấu tạo giải phẫu rất phức tạp và được chia thành bốn phân đoạn hoặc bộ phận. Mỗi người trong số họ có cấu trúc cụ thể riêng và thực hiện các chức năng nhất định:

• Phần bên ngoài chứa một sắc tố đặc biệt, iodopsin, trải qua những thay đổi hóa học khi tiếp xúc với ánh sáng. Trong phần này của tế bào hình nón có nhiều nếp gấp của màng sinh chất, tạo thành cái gọi là bán đĩa. Số lượng của chúng lên đến hàng trăm.
• Phần thắt, hay phần kết nối, là phần hẹp nhất của cơ quan thụ cảm quang. Ở đây tế bào chất trông giống như một sợi rất mỏng. Ngoài ra, hai tiêm mao có cấu trúc không điển hình đi qua khu vực này (thường chúng được hình thành bởi chín bộ ba của vi ống dọc theo ngoại vi và hai ở trung tâm, ở đây không có cặp trung tâm).

• Phần bên trong chứa các bào quan tế bào quan trọng chịu trách nhiệm cho các quá trình quan trọng của thụ thể và chức năng của nó. Đây là nhân, một số lượng lớn ti thể và ribosome (polysomes). Điều này cho thấy các quá trình sản xuất năng lượng chuyên sâu cho hoạt động của tế bào hình nón, cũng như quá trình tổng hợp tích cực các chất protein cần thiết.
• Vùng tiếp hợp cung cấp thông tin liên lạc của các thụ thể nhạy cảm với ánh sáng với các tế bào thần kinh. Nó chứa các mụn nước với một chất - chất trung gian, tham gia vào quá trình truyền xung thần kinh từ lớp cảm nhận ánh sáng của võng mạc đến dây thần kinh thị giác. Một hình nón duy nhất có thể liên kết với một tế bào lưỡng cực đơn phân hoặc các tế bào nằm ngang và amacrylic (cùng với các tế bào cảm quang khác, bao gồm cả tế bào hình que).

Cơ chế thụ cảm quang hoạt động như thế nào

Chức năng của các tế bào hình nón và nhận thức của chúng về các màu sắc và sắc thái khác nhau vẫn chưa được công nhận. giải thích khoa học. Nhưng ngày nay có hai giả thuyết chính mô tả các quá trình này.

Giả thuyết tầm nhìn ba thành phần

Những người ủng hộ giả thuyết này cho rằng trong võng mạc của con người có ba các loại khác nhau nón, mỗi nón chứa một sắc tố cụ thể. Thực tế là iodopsin là một chất không đồng nhất, có ba loại của nó. Trong số này, chỉ có hai loại - erythrolab và chlorolab - được các nhà khoa học tìm thấy và mô tả. Sắc tố thứ ba, cyanolab, chỉ tồn tại trên lý thuyết và sự hiện diện của nó chỉ được xác nhận bằng bằng chứng ngẫu nhiên.

Các tế bào hình nón của võng mạc có chứa erythrolab nhận bức xạ sóng dài, tức là phần màu vàng-đỏ của quang phổ.

Các sóng có độ dài trung bình được hấp thụ bởi chlorolab, và các thụ thể mà nó đặt tại đó sẽ nhìn thấy phần màu vàng xanh của quang phổ.

Điều hợp lý là cũng cần có các tế bào cảm quang cảm nhận bức xạ có bước sóng ngắn (sắc thái xanh lam), vì vậy rất có thể xảy ra sự hiện diện của cyanolalab trong các tế bào cảm quang thuộc loại thứ ba.

Lý thuyết hai thành phần phi tuyến

Ngược lại, lý thuyết này phủ nhận sự hiện diện của sắc tố thứ ba, cyanolalab. Nó giả định rằng để nhận biết phần này của phổ bức xạ, hoạt động của các thanh là đủ. Do đó, võng mạc nhận thức mọi thứ màu sắc có thể nhìn thấy với sự hoạt động chung của cả hai loại tế bào cảm quang. Hơn nữa, những người ủng hộ giả thuyết này nhấn mạnh rằng những cấu trúc nhạy cảm này có thể xác định nội dung màu vàng trong một hỗn hợp các sắc thái có thể nhìn thấy được.

Một hình nón phụ là gì

Ở một số người, một hiện tượng hiếm xảy ra - hình nón võng mạc bổ sung. Điều này có nghĩa là chúng không có ba, mà có bốn giống của cơ quan thụ cảm ánh sáng này. Những người như vậy được gọi là tetrachromat, và họ có thể nhìn thấy 100 triệu sắc thái thay vì 10 triệu. người bình thường. Các nghiên cứu khác nhau đưa ra các dữ liệu khác nhau về tần suất xuất hiện của chứng tetrachromacy. Một số nhà khoa học nói rằng dị tật chỉ có thể xảy ra ở phụ nữ và chỉ 2% dân số nữ mắc chứng bệnh này. Các nhà nghiên cứu khác cho rằng đây không phải là hiện tượng hiếm gặp và có tới 1/4 dân số thế giới (cả phụ nữ và nam giới) có đặc điểm nhận biết màu sắc này.

Võng mạc của con người chỉ có thể nhận thức đầy đủ thông tin thị giác khi cả hai loại thụ thể cảm quang đều chứa tất cả các sắc tố và enzym cần thiết cho quá trình biến đổi của chúng.

Nếu các cơ quan thụ cảm quang không tạo ra bất kỳ loại chất nào như vậy, một người không thể nhìn thấy một phần của phổ bức xạ nhìn thấy được. Những vi phạm như vậy được nhóm lại dưới tên gọi chung mù màu. Con người với mù màu không thể nhìn thấy một số màu nhất định trong suốt cuộc đời, như bệnh lý này xác định về mặt di truyền.

Các tế bào hình nón của võng mạc là một trong những loại cơ quan thụ cảm ánh sáng là một phần của lớp nhạy cảm với ánh sáng trong mắt người. Chúng là những cấu trúc rất phức tạp và cực kỳ quan trọng, nếu không có nó con người sẽ không thể phân biệt được màu sắc. Bằng cách chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành xung điện, chúng truyền thông tin về thế giới xung quanh chúng ta đến não. Các tế bào thần kinh của trung tâm thị giác nhận biết những tín hiệu này và phân biệt một số lượng lớn các sắc thái, nhưng cơ chế của quá trình tuyệt vời này vẫn chưa được nghiên cứu.

Đặc điểm cấu trúc

Những cấu trúc này rất nhỏ, có hình dạng giống như một bình thí nghiệm. Chiều dài của chúng chỉ là 0,05 mm, chiều rộng - 0,004 mm (ở điểm hẹp nhất, đường kính là 0,001 mm). Với kích thước nhỏ như vậy, chúng có rất nhiều: trong mỗi mắt có 6-7 triệu mắt (ở một người khỏe mạnh có thị lực một trăm phần trăm). Đáng ngạc nhiên, tế bào cảm quang siêu nhỏ này có cấu tạo giải phẫu rất phức tạp và được chia thành bốn phân đoạn hoặc bộ phận. Mỗi người trong số họ có cấu trúc cụ thể riêng và thực hiện các chức năng nhất định:

• Phần bên ngoài chứa một sắc tố đặc biệt, iodopsin, trải qua những thay đổi hóa học khi tiếp xúc với ánh sáng. Trong phần này của tế bào hình nón có nhiều nếp gấp của màng sinh chất, tạo thành cái gọi là bán đĩa. Số lượng của chúng lên đến hàng trăm.
• Phần thắt, hay phần kết nối, là phần hẹp nhất của cơ quan thụ cảm quang. Ở đây tế bào chất trông giống như một sợi rất mỏng. Ngoài ra, hai tiêm mao có cấu trúc không điển hình đi qua khu vực này (thường chúng được hình thành bởi chín bộ ba của vi ống dọc theo ngoại vi và hai ở trung tâm, ở đây không có cặp trung tâm).

• Phần bên trong chứa các bào quan tế bào quan trọng chịu trách nhiệm cho các quá trình quan trọng của thụ thể và chức năng của nó. Đây là nhân, một số lượng lớn ti thể và ribosome (polysomes). Điều này cho thấy các quá trình sản xuất năng lượng chuyên sâu cho hoạt động của tế bào hình nón, cũng như quá trình tổng hợp tích cực các chất protein cần thiết.
• Vùng tiếp hợp cung cấp thông tin liên lạc của các thụ thể nhạy cảm với ánh sáng với các tế bào thần kinh. Nó chứa các mụn nước với một chất - chất trung gian, tham gia vào quá trình truyền xung thần kinh từ cơ quan cảm nhận ánh sáng đến dây thần kinh thị giác. Một hình nón duy nhất có thể liên kết với một tế bào lưỡng cực đơn phân hoặc các tế bào nằm ngang và amacrylic (cùng với các tế bào cảm quang khác, bao gồm cả tế bào hình que).

Cơ chế thụ cảm quang hoạt động như thế nào

Hoạt động của các tế bào hình nón và nhận thức của chúng về các màu sắc và sắc thái khác nhau vẫn chưa có lời giải thích khoa học được chấp nhận chung. Nhưng ngày nay có hai giả thuyết chính mô tả các quá trình này.

Giả thuyết tầm nhìn ba thành phần

Những người ủng hộ giả thuyết này cho rằng có ba loại tế bào hình nón khác nhau trong võng mạc của con người, mỗi tế bào hình nón chứa một sắc tố cụ thể. Thực tế là iodopsin là một chất không đồng nhất, có ba loại của nó. Trong số này, chỉ có hai loại - erythrolab và chlorolab - được các nhà khoa học tìm thấy và mô tả. Sắc tố thứ ba, cyanolab, chỉ tồn tại trên lý thuyết và sự hiện diện của nó chỉ được xác nhận bằng bằng chứng ngẫu nhiên.

Các tế bào hình nón của võng mạc có chứa erythrolab nhận bức xạ sóng dài, tức là phần màu vàng-đỏ của quang phổ.

Các sóng có độ dài trung bình được hấp thụ bởi chlorolab, và các thụ thể mà nó đặt tại đó sẽ nhìn thấy phần màu vàng xanh của quang phổ.

Điều hợp lý là cũng cần có các tế bào cảm quang cảm nhận bức xạ có bước sóng ngắn (sắc thái xanh lam), vì vậy rất có thể xảy ra sự hiện diện của cyanolalab trong các tế bào cảm quang thuộc loại thứ ba.

Lý thuyết hai thành phần phi tuyến

Ngược lại, lý thuyết này phủ nhận sự hiện diện của sắc tố thứ ba, cyanolalab. Nó giả định rằng để nhận biết phần này của phổ bức xạ, hoạt động của các thanh là đủ. Do đó, nó nhận biết tất cả các màu có thể nhìn thấy được với sự hoạt động chung của cả hai loại tế bào cảm thụ ánh sáng. Hơn nữa, những người ủng hộ giả thuyết này nhấn mạnh rằng những cấu trúc nhạy cảm này có thể xác định hàm lượng của màu vàng trong một hỗn hợp các sắc thái có thể nhìn thấy được.

Một hình nón phụ là gì

Ở một số người, một hiện tượng hiếm xảy ra - hình nón võng mạc bổ sung. Điều này có nghĩa là chúng không có ba, mà có bốn giống của cơ quan thụ cảm ánh sáng này. Những người như vậy được gọi là tetrachromat, và họ có thể nhìn thấy 100 triệu sắc thái thay vì 10 triệu đối với một người bình thường. Các nghiên cứu khác nhau đưa ra các dữ liệu khác nhau về tần suất xuất hiện của chứng tetrachromacy. Một số nhà khoa học nói rằng dị tật chỉ có thể xảy ra ở phụ nữ và chỉ 2% dân số nữ mắc chứng bệnh này. Các nhà nghiên cứu khác cho rằng đây không phải là một hiện tượng hiếm gặp và có tới 1/4 dân số thế giới (cả phụ nữ và nam giới) có đặc điểm nhận biết màu sắc này.

Nhờ tầm nhìn, một người nhận thức được thực tế xung quanh và định hướng bản thân trong không gian. Tất nhiên, nếu không có các giác quan còn lại thì khó có thể tổng hợp một bức tranh hoàn chỉnh về thế giới, nhưng đôi mắt cảm nhận gần như 90% thông tin chungđi vào não từ bên ngoài.

Với sự trợ giúp của chức năng thị giác, một người có thể nhìn thấy các hiện tượng xảy ra bên cạnh mình, có thể phân tích các sự kiện khác nhau, tìm ra sự khác biệt giữa vật thể này và vật thể khác, và cũng có thể nhận thấy một mối đe dọa sắp xảy ra.

Các cơ quan của thị giác được sắp xếp theo cách mà chúng không chỉ phân biệt được bản thân các đối tượng mà còn có thể phân biệt được nhiều màu sắc của thiên nhiên sống động và vô tri. Trách nhiệm cho điều này nằm ở các tế bào siêu nhỏ đặc biệt - gậy và nón hiện diện trong võng mạc của mắt. Chúng là liên kết ban đầu trong chuỗi để truyền thông tin về đối tượng được nhìn thấy đến phần sau của não.

Trong cấu trúc cấu trúc của võng mạc, các tế bào hình nón và hình que được chỉ định một khu vực được xác định rõ ràng. Các thụ thể thị giác này, thâm nhập vào mô thần kinh tạo nên võng mạc của mắt, góp phần chuyển đổi nhanh chóng thông lượng ánh sáng nhận được thành một tổ hợp các xung động.

Một hình ảnh được hình thành trong võng mạc, được thiết kế với sự tham gia trực tiếp của vùng mắt của giác mạc và thủy tinh thể. Ở giai đoạn tiếp theo, hình ảnh được xử lý, sau đó các xung thần kinh sẽ di chuyển theo con đường thị giác cung cấp thông tin đến phần bên phải của não. Thiết bị phức tạp và được hình thành đầy đủ của mắt giúp cho việc xử lý thông tin ngay lập tức.

Phần chính của các thụ thể nhiếp ảnh tập trung ở cái gọi là điểm vàng. Đây là khu vực của võng mạc nằm trong vùng trung tâm của nó. Do màu sắc tương ứng, điểm vàng còn được gọi là đốm vàng nhìn.

Tế bào hình nón là các thụ thể thị giác phản ứng với sóng ánh sáng. Hoạt động của chúng liên quan trực tiếp đến một sắc tố đặc biệt - iodospin. Sắc tố đa thành phần này bao gồm chlorolab (chịu trách nhiệm nhận biết phổ màu xanh lá cây-vàng) và erythrolab (nhạy cảm với phổ màu đỏ-vàng). Đến nay, đây là hai chất màu được nghiên cứu kỹ lưỡng.

Một người có thị lực hoàn hảo có gần bảy triệu tế bào hình nón trong võng mạc. Chúng có kích thước siêu nhỏ và kém hơn so với gậy về các thông số hình học. Chiều dài của một hình nón khoảng năm mươi micromet, và đường kính khoảng bốn. Cần lưu ý rằng độ nhạy của tế bào hình nón đối với tia sáng thấp hơn hình que khoảng một trăm lần. Tuy nhiên, nhờ chúng, mắt có thể cảm nhận một cách định tính các chuyển động sắc nét của các vật thể.

Các hình nón tạo thành bốn khu riêng biệt. Vùng bên ngoài được đại diện bởi các bán đĩa. Thắt lưng đóng vai trò như một bộ phận kết nối. Vùng bên trong chứa một tập hợp các ti thể. Cuối cùng, vùng thứ tư là vùng tiếp xúc thần kinh.

1. Vùng ngoài hoàn toàn do các bán đĩa hình thành từ màng sinh chất. Đây là những nếp gấp màng có kích thước siêu nhỏ, được bao phủ hoàn toàn bởi các sắc tố nhạy cảm. Sự thực bào thường xuyên của những thành tạo này, cũng như sự đổi mới liên tục của chúng trong cơ thể thụ thể, làm cho nó có thể đổi mới Khu vực ngoài trời hình nón. Sản xuất sắc tố xảy ra trong khu vực này. Có thể cập nhật lên đến một trăm nửa đĩa mỗi ngày màng plasma. Sẽ mất khoảng hai tuần để khôi phục hoàn toàn toàn bộ nửa đĩa.
2. Vùng kết nối, nhô ra của màng, tạo ra một cầu nối giữa phần bên ngoài và bên trong của tế bào hình nón. Thông tin liên lạc được thiết lập với sự tham gia của một cặp lông mao và nội dung bên trong của các tế bào. Lông mao và tế bào chất có thể di chuyển từ vùng này sang vùng khác.
3. Vùng bên trong là vùng của quá trình trao đổi chất tích cực. Các ty thể lấp đầy vùng này vận chuyển chất nền năng lượng cho chức năng thị giác. Phần này chứa nhân.
4. vùng tiếp hợp. Ở đây có sự tiếp xúc năng lượng của tế bào lưỡng cực.

Thị lực chịu sự tác động của các tế bào lưỡng cực đơn bào kết nối tế bào nón và tế bào hạch.

Có ba loại hình nón tùy thuộc vào tính nhạy cảm với sóng quang phổ:

• Loại S. Thể hiện sự nhạy cảm với bước sóng ngắn của ánh sáng xanh tím.
• Loại M. Các hình nón bắt được từ phổ sóng giữa. Đây là một phối màu vàng xanh.
• Kiểu chữ L. Nhạy cảm với các màu đỏ-vàng bước sóng dài.

Hình dạng của các que tương tự như một hình trụ, có đường kính đồng nhất dọc theo toàn bộ chiều dài. Chiều dài của các thụ thể mắt này lớn hơn gần ba mươi lần đường kính của chúng, vì vậy hình dạng của các thanh dài về mặt thị giác. Các tế bào hình que của võng mạc được cấu tạo bởi 4 yếu tố: đĩa màng, lông mao, ti thể và mô thần kinh.

Gậy có độ nhạy sáng tối đa, đảm bảo phản ứng của chúng với ánh sáng flash nhỏ nhất. Bộ máy thụ cảm của các thanh sẽ được kích hoạt ngay cả khi tiếp xúc với một photon năng lượng. Khả năng độc đáo này của thanh giúp một người định hướng vào lúc hoàng hôn và cung cấp độ rõ nét tối đa của các đối tượng trong thời gian đen tối ngày.

Thật không may, trong thành phần của chúng, các que chỉ có một nguyên tố sắc tố, được gọi là rhodopsin. Nó còn được gọi là màu tím thị giác. Thực tế là chỉ có một sắc tố khiến các thụ thể thị giác này không thể phân biệt được sắc thái và màu sắc. Rhodopsin không có khả năng phản ứng ngay lập tức với kích thích ánh sáng bên ngoài, như các sắc tố hình nón có thể.

Là một hợp chất protein phức tạp có chứa một tập hợp các sắc tố thị giác, rhodopsin thuộc nhóm chromoprotein. Nó có tên là màu đỏ tươi của nó. Màu tía của các thanh võng mạc đã được phát hiện là kết quả của nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Màu tím thị giác có hai thành phần - một sắc tố màu vàng và một protein không màu.

Dưới tác dụng của tia sáng, rhodopsin bắt đầu bị phân hủy nhanh chóng. Các sản phẩm phân rã của nó ảnh hưởng đến việc hình thành khả năng kích thích thị giác. Sau khi hồi phục, rhodopsin duy trì thị lực lúc chạng vạng. Từ ánh sáng rực rỡ protein bị phân hủy, và độ nhạy sáng của nó chuyển sang vùng màu xanh lam của tầm nhìn. Sự phục hồi hoàn toàn của protein hình que ở một người khỏe mạnh có thể mất khoảng nửa giờ. Trong khoảng thời gian này, tầm nhìn ban đêm đạt mức tối đa và một người bắt đầu nhìn vào đường viền của các vật thể.

Các triệu chứng tổn thương thanh và nón của mắt

Các bệnh lý được đánh dấu bằng tổn thương các thụ thể thị giác này kèm theo các triệu chứng sau:

• Thị lực bị mất.
• Trước mắt có những tia chớp đột ngột và chói lóa.
• Giảm khả năng nhìn trong bóng tối.
• Một người không thể phân biệt giữa các màu sắc khác nhau.
• Thu hẹp các trường nhận thức trực quan. Trong một số trường hợp hiếm hoi, thị lực hình ống được hình thành.

Các bệnh liên quan đến sự vi phạm các chức năng thụ cảm ánh sáng của tế bào hình que và tế bào hình nón:

• Thuyết Daltonism m. cha truyền con nối bệnh lý bẩm sinh thể hiện ở việc không phân biệt được màu sắc.
• Hemeralopia. Các bệnh lý về thanh gây giảm thị lực trong bóng tối.
• Bong võng mạc nhìn.
• Thoái hóa điểm vàng. Vi phạm dinh dưỡng của các mạch của mắt, dẫn đến giảm thị lực trung tâm.