Szyszki

Szyszki - (Engl. Stożek) jednego z dwóch rodzajów fotoreceptorów siatkówki procesy obwodowe światłoczułe komórki oczu, nazwany tak stożkowaty kształt. Są to wysoce wyspecjalizowane komórki, które przekształcają bodźce świetlne w wzbudzenia nerwowe.

Stożki są wrażliwe na światło ze względu na obecność w nich określonego pigmentu - jodopopsyny. Z kolei jododsyna składa się z kilku wizualnych pigmentów. Do tej pory dwa pigmenty są dobrze znane i badane: chlorolab (wrażliwy na żółto-zielony obszar widma) i erythrolab (wrażliwy na żółto-czerwoną część widma).

W siatkówce oka, dorosły o 100% wzroku ma około 6-7 milionów stożków. Ich wymiary są bardzo małe: długość około 50 mikronów, średnica - od 1 do 4 mikronów.

Stożki są około 100 razy mniej wrażliwe na światło niż patyki (inny rodzaj komórek siatkówki), ale są znacznie bardziej podatne na szybkie ruchy.

Stożki i pręty mają podobną strukturę i składają się z czterech części.

W strukturze stożka zwyczajowo jest rozróżniać (patrz rysunek):

  • Segment zewnętrzny (zawiera półpłyty membranowe),
  • łączący dział (usztywnianie),
  • segment wewnętrzny (zawiera mitochondria),
  • obszar synaptyczny.

Zewnętrzny segment jest wypełniony półpłytami membranowymi utworzonymi przez membranę plazmową i oddzielonymi od niej. Są fałdami błony komórkowej pokrytej światłoczułym pigmentem. Przerobiona na światło, zewnętrzna część kolumny połówek dysków, jest stale aktualizowana - ze względu na fagocytozę „podświetlane” komórek nabłonka pół dyski pigmentu i stałej formacji nowych połówek dysków w korpusie fotoreceptorów. W ten sposób następuje regeneracja wizualnego pigmentu. Średnio dziennie fagocytozie około 80 pół-dyski i kompletna modernizacja wszystkich połówek dysków fotoreceptorów występuje w około 10 dni. W stożkach pół-dysków membranowych mniejszych niż dyski w pałce, a ich liczba jest rzędu kilkuset. W obszarze działu wiążącego (zwężenie) segment zewnętrzny jest prawie całkowicie oddzielony od wewnętrznego wciągnięcia zewnętrznej membrany. Związek pomiędzy tymi dwoma segmentami polega na cytoplazmie i parze rzęsek, które przechodzą z jednego segmentu do drugiego. Cilia zawiera tylko 9 obwodowych dubletów mikrotubuli: nie ma pary centralnych mikrotubul charakterystycznych dla rzęsek.

Segment wewnętrzny jest obszarem aktywnego metabolizmu; jest wypełniona mitochondriów, energia dostarczana do procesów i polyribosomes, które są syntetyzowane na białek biorących udział w powstawaniu płyt membranowych i pigmentu wizualnej. W tej samej sekcji znajduje się jądro.

W regionie synaptycznym komórka tworzy synapsy z komórkami dwubiegunowymi. Rozproszone komórki bipolarne może tworzyć synapsy z kilkoma sztyftami. Zjawisko to nazywa się konwergencją synaptyczną.

Monosynaptyczne komórki dwubiegunowe połącz jeden stożek z jedną komórką zwojową, która zapewnia lepszą ostrość wzroku w porównaniu do pręcików. Poziomo i amakryna komórki wiążą ze sobą wiele prętów i stożków. Dzięki tym komórkom informacja wizualna nawet przed wyjściem z siatkówki podlega pewnej obróbce; w szczególności komórki te uczestniczą w hamowaniu bocznym [1].

szyszki

loading...

(Coni), komórki stożkowe, fotoreceptory siatkówki kręgowców, dostarczające dzienną (fotopowej) i (u większości gatunków) widzenie koloru. Zagęszczony zewnętrzny proces receptorowy, skierowany w stronę warstwy pigmentu siatkówki, nadaje komórce postać K. (stąd nazwa). W przeciwieństwie do prętów, każde centrum K., dołka jest zwykle połączone przez dwubiegunowy neuron z Otdem. komórka zwojowa. W rezultacie, K. przeprowadzono szczegółową analizę obrazu, mają szybki czas reakcji, ale wrażliwość słabym oświetleniu (bardziej wrażliwe na większej długości fali). W K., podobnie jak w patykach, wyróżniają się na zewnątrz. i int. segmenty, połączenie, włókno, komórka zawierająca jądra i int. włókno, przeprowadzając synaptyczną. połączenie z neuronami bipolarnymi i poziomymi. Na zewnątrz. segment K. (pochodna cilium), składający się z wielu. dyski membranowe, zawiera Zit, pigmenty - rodopsyny, które reagują na lekki disiarczek. skład spektralny. Ludzka siatkówka składa się z pigmentów 3 typów, a w każdym z nich - pigmentu jednego typu, który zapewnia elektryczność. postrzeganie tego lub innego koloru: niebieski, zielony, czerwony. Wewnątrz. segment obejmuje grupę wielu. Mitochondria (tn elipsoidy..), element skurczowa - gromadzenie włókienek kurczliwych (myoid glikogenu) i granulki (tak zwane paraboloidy..). U większości kręgowców (z wyjątkiem kloaki i torbaczy) pomiędzy zewnętrznymi. i int. segmenty są kroplą oleju, która selektywnie pochłania światło, zanim osiągnie punkt widzenia, pigment. Płazów, gadów, ptaków i K. podwójne (para sąsiadujących komórek są morfologicznie odmienne - bardzo K nie zawiera kropelki oleju) w kostnej ryby - (. Para morfologicznie podobne komórki z konwergencji w segmencie) pojedyncze. Siatkówka oka większości jaszczurek, węży, żółwi, pl. ptaki, świstaki składają się prawie wyłącznie z K. Większość zwierząt dziennych i ludzkie K. znajdują się w centrum, części siatkówki. Centrum plamki dołek zawiera tylko K, gęstość do RYH osoba sięga 150 tysięcy. Na 1 mm2 tylko ludzki siatkówki 6,5-7 miliona. K.K. filogenetycznie pałeczki poprzednie.

↑ Niektóre rodzaje szyszek i patyków siatkówki kręgowców. A - różdżka (przystosowanie do ciemności, skrócony myoid); B - stożek (przystosowanie do ciemności, rozszerzony mioid) żaby lamparta (Rana pipiens); B - ludzka różdżka (skroniowy margines środkowego dołu); D - podwójny stożek pomalowanego żółwia (Chrysemys picta); D - podwójne stożki z rybami kostnymi z rodzaju (Lepomis) (adaptacja światła, zredukowane topione myoidy). 1 - zewnętrzny segment, 1 '- zewnętrzny segment dodatkowego stożka; 2 - elipsoida, 2 '- elipsoida dodatkowego członu pary; 3 - myoid; 4 - brzeżna błona zewnętrzna siatkówki; 5 - rdzeń; 6 - kropla oleju; 7 - paraboloida.

Szyszki (siatkówka oka)

loading...

Szyszki - (Eng. stożek - stożek) jednego z typów zewnętrznych (fotoreceptorów) procesów obwodowych światłoczułych komórek nerwowych siatkówki. Nazywane szyszki z powodu kształtu podobnego do stożkowej kolby laboratoryjnej.

Stożki są grupą receptorów, składającą się z różnych typów wyspecjalizowanych komórek nerwowych, które postrzegają i przekształcają bodźce świetlne w pobudzenie nerwowe w sygnały bioelektryczne, które przechodzą do wizualnych podziałów mózgu.

Spis treści

loading...


Stożki są wrażliwe na światło w szerokim zakresie. W półmroku, kiedy oświetlenie nie wystarcza do pracy stożków, tylko pałeczki receptorowe działają u ludzi. W nocy stajemy się "ślepi na kolory" - świat postrzegany jest jako monochromatyczny.

Światłoczułość receptorów wiąże się z obecnością w nich określonego pigmentu - jodopsyny; z przejściem cis-trans siatkówki i innych mechanizmów. Z kolei jododsyna składa się z kilku wizualnych pigmentów. Do tej pory dwa pigmenty są dobrze znane i badane: chlorolab (wrażliwy na żółto-zielony obszar widma) i erythrolab (wrażliwy na żółto-czerwoną część widma).

W siatkówce oka, dorosły ma około 6 milionów [1] szyszek. Ich wymiary są bardzo małe: długość około 50 mikronów, średnica - od 1 do 4 mikronów. Stożki są około 100 razy mniej wrażliwe na światło niż patyki (inny rodzaj komórek siatkówki), ale są znacznie bardziej podatne na szybkie ruchy.

Siatkówka jest złożoną, warstwową strukturą z kilkoma warstwami neuronów połączonymi przez synapsy. Pojedyncze neurony, które są bezpośrednio światłoczułe - komórki fotoreceptorów stożków i prętów.

Struktura fotoreceptorów - stożki Edit href = Edytuj

loading...

Szyszki u różnych gatunków zwierząt mają zróżnicowaną strukturę, u niektórych gatunków można wykryć inną strukturę stożka.

Ludzkie szyszki Edytuj

Struktura stożka (siatkówki)

Stożki i pręty mają podobną strukturę i składają się z czterech części.

  • 1 - SEGMENT ZEWNĘTRZNY (zawiera dyski membranowe z jodopsyną),
  • 2 - ZAKŁADANIE WIĄZANIA (szyjka),
  • 3 - SEGMENT WEWNĘTRZNY (zawiera mitochondria),
  • 4 - OBSZAR SYNAPTYCZNY

Zewnętrzny segment stożka jest wypełniony półpłytami membranowymi utworzonymi przez membranę plazmową, oddzieloną od niej. Są fałdami błony plazmatycznej. W stożkach membranowych półpłyty są znacznie mniejsze niż dyski w pałeczce, a ich liczba wynosi około kilkuset.

W obszarze odcinka łączącego (zwężenie) segment zewnętrzny jest prawie całkowicie oddzielony od wewnętrznej przez wnikanie zewnętrznej membrany. Związek pomiędzy tymi dwoma segmentami polega na cytoplazmie i parze rzęsek, które przechodzą z jednego segmentu do drugiego. Cilia zawiera tylko 9 obwodowych dubletów mikrotubuli: nie ma pary centralnych mikrotubul charakterystycznych dla rzęsek.

Segment wewnętrzny jest obszarem aktywnego metabolizmu. Jest wypełniony mitochondriami, dostarczając energii dla procesów widzenia, a także polyribosomy, na których syntetyzowane są białka, zaangażowane w tworzenie dysków membranowych i wizualnego pigmentu. W tej samej sekcji znajduje się jądro.

W regionie synaptycznym komórka tworzy synapsy z komórkami dwubiegunowymi.

Rozproszone komórki bipolarne może tworzyć synapsy z kilkoma sztyftami. Zjawisko to nazywa się konwergencją synaptyczną.

Monosynaptyczne komórki dwubiegunowe połącz jeden stożek z jedną komórką zwojową, która zapewnia lepszą ostrość wzroku w porównaniu do pręcików.

Poziomo i amakrylowy komórki wiążą ze sobą wiele prętów i stożków. Dzięki tym komórkom informacja wizualna nawet przed wyjściem z siatkówki podlega pewnej obróbce; w szczególności komórki te uczestniczą w hamowaniu bocznym. [2], [3]

Stożki gadów i ptaków Edit href = Edytuj

Stożki w siatkówce ptaków, płazów i innych kręgowców różnią się budową od stożków w siatkówce oka naczelnego.

W szczególności u ptaków, ryb, żółwi znajdują się "kropelki oleju" w strukturze stożka. Ponadto w siatkówkach odróżniają się "zwykłymi" szyszkami i tak zwanymi "podwójnymi" szyszkami.

Wizja kolorów Edit href = Edytuj

loading...

Krzywe widm absorpcji pigmentów zawartych w szyszkach i prętach ludzkiej siatkówki. Widma krótkich (S), średnich (M) i długofalowych (L) pigmentów oraz widma pigmentu prętowego w słabym (zmierzchu) oświetleniu (R). Uwaga: oś długości fali na tym wykresie jest nieliniowa.

Krzywe czułości widmowej stożków normalnego trichromianu, wyznaczone metodą kolorymetryczną (A), oraz widma absorpcyjne mierzone w zewnętrznych segmentach pojedynczych stożków makaka (B). (Marks i wsp., 1964). Stałe krzywe na A reprezentują wynik obliczenia krzywych czułości widmowej z krzywych dodawania normalnego trichromianu (Bongard, Smirnov, 1955); kółka - wyniki eksperymentów z dichromianami [4].

Według zwolenników teorii trójskładnikowe trzy razy, i okazało się, że pik absorpcji w obszarze widzialnym tkanki siatkówki, to powinno podlegać istnienie trzech typów barwników wizualnych, i że nie powinno się trzy rodzaje czopków wrażliwe na różne długości fal światła (kolorów). Obecność czopków typu S wrażliwych na niebiesko (przypuszcza się, że pochodzi z języka angielskiego). Krótki - widmo krótkich fal), typ M - na zielono (M z języka angielskiego. Średni - średniofalowy), a typ L - czerwony (L z angielskiego. Długi - długofalowe) części widma. Jest to oparte na założeniu, że każdy typ stożka zawiera tylko jeden z trzech pigmentów. [5] Do tej pory te założenia nie zostały jeszcze potwierdzone.

Obecnie wiadomo, że światłoczułe iodopsin pigment znajduje się szyszek oka obejmują pigmenty, takie jak hlorolab (około 540 nm, maksimum). A eritrolab (około 570 nm max.); pierwszy z nich pochłania promienie odpowiadające żółtozielonemu i drugi żółtoczerwony fragment widma. Ich maksima absorpcji znajdują się obok siebie. To nie odpowiada zwykłym "podstawowym" kolorom i nie zgadza się z zasadami trójczęściowego modelu.

Trzeci, hipotetyczny pigment wrażliwy na fioletowo-niebieski obszar widma, poprzednio nazwany cyanolabem, nie został znaleziony i zbadany do tej pory.

Również znaleźć żadnej różnicy między stożków w siatkówce oka nie mogła udało się udowodnić obecność każdego stożka jest tylko jeden rodzaj pigmentu. Ponadto stwierdzono, że pigment chlorolab i erythrolab można znaleźć jednocześnie w stożku. [6]

Zgodnie z innym modelu (nieliniowa dwuskładnikowy Teoria C Remenko), trzecia „hipotetyczna” pigment nie jest potrzebna, niebieski odbiornika widma służy coli. Wynika to z faktu, że gdy jasność jest wystarczająca do rozróżniania kolorów, maksymalną czułość widmowa Stick (dzięki blaknięciem zamkniętego rodopsyny) jest przesunięty z zielonego obszaru spektralnego do niebieskiego. Według niej stożka powinien zawierać tylko dwa pigment z pobliskich maksym czułość hlorolab (wrażliwe na żółto-zielony zakresu widma) i eritrolab (wrażliwe na żółto-czerwonej części widma). Te dwa pigmenty zostały od dawna znalezione i dokładnie zbadane. W ten stożek jest nieliniową stosunki czujników, emitowane nie tylko informacje o stosunku czerwony i zielony, ale również poziom żółty kolor w mieszaninie.

Dowód, że odbiornik jest niebieska część widma w oku różdżki, może służyć jako fakt, że tsvetoanomalii Trzeci typ (acyanopsia), ludzkie oko widzi nie tylko niebieską część widma, ale nie rozróżnia obiekty o zmierzchu (ślepota) a to dokładnie wskazuje na brak normalnej pracy prętów. Zwolennicy teorii trzech komponentów, aby wyjaśnić, dlaczego jest zawsze jednocześnie z zakończeniem pracy odbiornika błękitu, zatrzymać pracę i pałeczki wciąż nie może (dlaczego zawsze z zakończeniem pracy odbiornika niebieskim, zatrzymać pracę i paluszki). [7]

Ponadto uznaniem tego mechanizmu jest znany od dawna efekt Purkinjego, którego istotą jest to na początku zmierzchu, gdy zapada światło, czerwone kolory stają się czarne, a białka wydają się niebieskie. RF Feynman pisze, że „to dlatego, że różdżka widać niebieski końcu spektrum jest lepsza niż szyszek, szyszki, ale patrz, na przykład, ciemny kolor czerwony, natomiast przykleja kompletnie nie widzę.” [8]

Do tej pory nie udało się dojść do powszechnej opinii na temat zasady percepcji koloru oka.

Nocą, gdy strumień fotonów nie jest wystarczające dla prawidłowego funkcjonowania oka, wizja przeważnie zapewniają kije, więc ludzie w nocy nie może odróżnić kolory.

Szyszki (siatkówka)

loading...

Szyszki - (Angielski stożek - stożek) jest jednym z rodzajów zewnątrzkomórkowych (fotoreceptorów) procesów peryferyjnych światłoczułych komórek nerwowych siatkówki. Nazywane szyszki z powodu kształtu podobnego do stożkowej kolby laboratoryjnej.

Stożki są grupą receptorów, składającą się z różnych typów wyspecjalizowanych komórek nerwowych, które postrzegają i przekształcają bodźce świetlne w pobudzenie nerwowe w sygnały bioelektryczne, które przechodzą do wizualnych podziałów mózgu.

Spis treści

loading...


Stożki są wrażliwe na światło w szerokim zakresie. W półmroku, kiedy oświetlenie nie wystarcza do pracy stożków, tylko pałeczki receptorowe działają u ludzi. W nocy ludzie stają się "ślepi na kolory" - świat postrzega je jako monochromatyczne.

Światłoczułość receptorów wiąże się z obecnością w nich określonego pigmentu - jodopsyny; z przejściem cis-trans siatkówki i innych mechanizmów. Z kolei jododsyna składa się z kilku wizualnych pigmentów. Do tej pory dwa pigmenty są dobrze znane i badane: chlorolab (wrażliwy na żółto-zielony obszar widma) i erythrolab (wrażliwy na żółto-czerwoną część widma).

W siatkówce oka, dorosły ma około 6 milionów [1] szyszek. Ich wymiary są następujące: długość około 50 mikronów, średnica - od 1 do 4 mikronów.

Stożki są około 100 razy mniej wrażliwe na światło niż patyki (inny rodzaj komórek siatkówki), ale są znacznie bardziej podatne na szybkie ruchy.

Siatkówka jest złożoną, warstwową strukturą z kilkoma warstwami neuronów połączonymi przez synapsy. Pojedyncze neurony, które są bezpośrednio światłoczułe - komórki fotoreceptorów stożków i prętów.

Struktura fotoreceptorów - stożków

loading...

Szyszki u różnych gatunków zwierząt mają zróżnicowaną strukturę, u niektórych gatunków można wykryć inną strukturę stożka.

Szyszki człowieka

Morfologia

Stożki i pręty mają podobną strukturę i składają się z czterech części.

  • 1 - SEGMENT ZEWNĘTRZNY (zawiera dyski membranowe z jodopsyną),
  • 2 - ZAKŁADANIE WIĄZANIA (szyjka),
  • 3 - SEGMENT WEWNĘTRZNY (zawiera mitochondria),
  • 4 - OBSZAR SYNAPTYCZNY

Zewnętrzny segment stożka jest wypełniony półpłytami membranowymi utworzonymi przez membranę plazmową, oddzieloną od niej. Są fałdami błony plazmatycznej. W stożkach membranowych półpłyty są znacznie mniejsze niż dyski w pałeczce, a ich liczba wynosi około kilkuset. Każda tarcza jest utworzona z dwóch membran połączonych ze sobą na krawędziach o grubości rzędu 50 - 75 Angstremów, oddzielonych odstępem około 50 Angstremów. [2]. [3].

W obszarze odcinka łączącego (zwężenie) segment zewnętrzny jest prawie całkowicie oddzielony od wewnętrznej przez wnikanie zewnętrznej membrany. Związek pomiędzy tymi dwoma segmentami polega na cytoplazmie i parze rzęsek, które przechodzą z jednego segmentu do drugiego. Cilia zawiera tylko 9 par podwójnych włókien (włókienek). Zostawiają one w łączącej cilium z jednej z dwóch centrioli (ciała podstawowego), które leżą obok siebie prostopadle do siebie. Włókna łączące rzęski rozciągają się od wewnętrznego segmentu do wierzchołka zewnętrznego segmentu. [4].

W wewnętrznym segmencie znajduje się akumulacja promieniowo zorientowanych i gęsto upakowanych mitochondriów. Gdy stożek jest oświetlony, pęcznieje mitochondria i prawdopodobnie zwiększa się w nich aktywność enzymów oksydacyjnych. To jest obszar aktywnego metabolizmu. Mitochondria i polyribosomy, dostarczają energii, aby zapewnić procesy percepcji światła, podczas gdy białka są syntetyzowane, zaangażowane w tworzenie dysków membranowych i wizualnego pigmentu. W tej samej sekcji znajduje się jądro. [5]. [6].

W obszarze synaptycznym z zakończeniami nerwowymi stożka, dendryty dwubiegunowych i poziomych komórek siatkówki zbliżają się i przenikają. Ponadto opisano kontakty między receptorami (prętami i stożkami) siatkówki. W zakończeniach presynaptycznych znajduje się duża liczba pęcherzyków synaptycznych (pęcherzyków), które zawierają mediator. Liczba i rozmiary tych bąbelków, podobno, zmieniają się, gdy zmienia się oświetlenie. [7]. [8]. [9].

Rozproszone komórki bipolarne może tworzyć synapsy z kilkoma sztyftami. Zjawisko to nazywa się konwergencją synaptyczną.

Monosynaptyczne komórki dwubiegunowe połącz jeden stożek z jedną komórką zwojową, która zapewnia lepszą ostrość wzroku w porównaniu do pręcików.

Poziomo i amakrylowy komórki wiążą ze sobą wiele prętów i stożków. Dzięki tym komórkom informacja wizualna nawet przed wyjściem z siatkówki podlega pewnej obróbce; w szczególności komórki te uczestniczą w hamowaniu bocznym. [10], [11]

Stożki gadów i ptaków

Stożki w siatkówce ptaków, płazów i innych kręgowców różnią się budową od stożków w siatkówce oka naczelnego.

W szczególności u ptaków, ryb, żółwi znajdują się "kropelki oleju" w strukturze stożka. Ponadto w siatkówkach odróżniają się "zwykłymi" szyszkami i tak zwanymi "podwójnymi" szyszkami.

Laski i stożki na siatkówce oraz ich rola w postrzeganiu kolorów i światła

loading...

Ważne jest, aby wiedzieć! Jeśli wizja zaczęła zawodzić, natychmiast dodaj tego profesjonalisty do swojej diety. Czytaj więcej >>

Siatkówka jest główną częścią wizualnego analizatora. Tutaj następuje percepcja fal elektromagnetycznych, ich transformacja w impulsy nerwowe i transmisja do nerwu wzrokowego. Dzień (kolor) i noktowizja są dostarczane przez specjalne receptory siatkówki. Razem tworzą tak zwaną warstwę fotosensorową. Zgodnie ze swoją postacią receptory te nazywane są stożkami i prętami.

Mikroskopowa struktura oka

Histologicznie, 10 warstw komórek jest wydzielanych na siatkówce oka. Zewnętrzna warstwa światłoczuła składa się z fotoreceptorów (prętów i stożków), które reprezentują specjalne formacje komórek neuroepitelialnych. Zawierają wizualne pigmenty, które mogą absorbować fale świetlne o określonej długości. Pręty i stożki są nierównomiernie rozmieszczone na siatkówce. Główna liczba stożków znajduje się w centrum, a pręty są na obwodzie. Ale to nie jest jedyna różnica:

  1. 1. Kije zapewniają widzenie w nocy. Oznacza to, że są odpowiedzialni za postrzeganie światła w warunkach słabego oświetlenia. W związku z tym, za pomocą patyk, osoba może zobaczyć obiekty tylko w czerni i bieli.
  2. 2. Stożki zapewniają ostrość wzroku w ciągu dnia. Dzięki ich pomocy człowiek widzi świat w kolorowym obrazie.

Pręty są czułe tylko na fale krótkie, których długość nie przekracza 500 nm (niebieska część widma). Są jednak aktywne nawet w rozproszonym świetle, gdy gęstość strumienia fotonów jest obniżona. Stożki są bardziej czułe i mogą odbierać wszystkie sygnały kolorów. Ale dla ich wzbudzenia wymagane jest światło o znacznie większej intensywności. W ciemności prace wizualne wykonywane są przy użyciu patyczków. W rezultacie, o zmierzchu iw nocy osoba może zobaczyć sylwetki obiektów, ale nie czuje ich kolorów.

Upośledzone funkcje fotoreceptorów w siatkówce mogą prowadzić do różnych patologii widzenia:

  • naruszenie percepcji kolorów (ślepota barw);
  • choroby zapalne siatkówki;
  • stratyfikacja błony siatkówki;
  • naruszenie wizji zmierzchu (nocna ślepota);
  • światłowstręt.

Szyszki

loading...

Szyszki - (Engl. Stożek) jednego z dwóch rodzajów fotoreceptorów siatkówki procesy obwodowe światłoczułe komórki oczu, nazwany tak stożkowaty kształt. Są to wysoce wyspecjalizowane komórki, które przekształcają bodźce świetlne w wzbudzenia nerwowe.

Stożki są wrażliwe na światło ze względu na obecność w nich określonego pigmentu - jodopopsyny. Z kolei jododsyna składa się z kilku wizualnych pigmentów. Do tej pory dwa pigmenty są dobrze znane i badane: chlorolab (wrażliwy na żółto-zielony obszar widma) i erythrolab (wrażliwy na żółto-czerwoną część widma).

W siatkówce oka, dorosły o 100% wzroku ma około 6-7 milionów stożków. Ich wymiary są bardzo małe: długość około 50 mikronów, średnica - od 1 do 4 mikronów.

Stożki są około 100 razy mniej wrażliwe na światło niż patyki (inny rodzaj komórek siatkówki), ale są znacznie bardziej podatne na szybkie ruchy.

Struktura fotoreceptorów [| kod]

loading...

Stożki i pręty mają podobną strukturę i składają się z czterech części.

W strukturze stożka zwyczajowo jest rozróżniać (patrz rysunek):

  • Segment zewnętrzny (zawiera półpłyty membranowe),
  • łączący dział (usztywnianie),
  • segment wewnętrzny (zawiera mitochondria),
  • obszar synaptyczny.

Zewnętrzny segment jest wypełniony półpłytami membranowymi utworzonymi przez membranę plazmową i oddzielonymi od niej. Są fałdami błony komórkowej pokrytej światłoczułym pigmentem. Przerobiona na światło, zewnętrzna część kolumny połówek dysków, jest stale aktualizowana - ze względu na fagocytozę „podświetlane” komórek nabłonka pół dyski pigmentu i stałej formacji nowych połówek dysków w korpusie fotoreceptorów. W ten sposób następuje regeneracja wizualnego pigmentu. Średnio dziennie fagocytozie około 80 pół-dyski i kompletna modernizacja wszystkich połówek dysków fotoreceptorów występuje w około 10 dni. W stożkach pół-dysków membranowych mniejszych niż dyski w pałce, a ich liczba jest rzędu kilkuset. W obszarze działu wiążącego (zwężenie) segment zewnętrzny jest prawie całkowicie oddzielony od wewnętrznego wciągnięcia zewnętrznej membrany. Związek pomiędzy tymi dwoma segmentami polega na cytoplazmie i parze rzęsek, które przechodzą z jednego segmentu do drugiego. Cilia zawiera tylko 9 obwodowych dubletów mikrotubuli: nie ma pary centralnych mikrotubul charakterystycznych dla rzęsek.

Segment wewnętrzny jest obszarem aktywnego metabolizmu; jest wypełniona mitochondriów, energia dostarczana do procesów i polyribosomes, które są syntetyzowane na białek biorących udział w powstawaniu płyt membranowych i pigmentu wizualnej. W tej samej sekcji znajduje się jądro.

W regionie synaptycznym komórka tworzy synapsy z komórkami dwubiegunowymi. Rozproszone komórki bipolarne może tworzyć synapsy z kilkoma sztyftami. Zjawisko to nazywa się konwergencją synaptyczną.

Monosynaptyczne komórki dwubiegunowe połącz jeden stożek z jedną komórką zwojową, która zapewnia lepszą ostrość wzroku w porównaniu do pręcików. Poziomo i amakryna komórki wiążą ze sobą wiele prętów i stożków. Dzięki tym komórkom informacja wizualna nawet przed wyjściem z siatkówki podlega pewnej obróbce; w szczególności komórki te uczestniczą w hamowaniu bocznym [1].

KOLUMNY

loading...

Zobacz, co "KOLARKI" znajdują się w innych słownikach:

Szyszki - Receptory komórkowe w siatkówce oka, pozwalające zobaczyć kolory. Większość szyszek koncentruje się w dołach (wyrzynkach) na obrzeżach siatkówki. ze względu na wyższy próg percepcji (w porównaniu do pałeczek monochromatycznych)...... Świetna encyklopedia psychologiczna

Szyszki - Przekrój siatkówki oka... Wikipedia

KOLUMNY - Wizualne receptory w siatkówce, które zapewniają widzenie kolorów. Są one bardziej gęsto zlokalizowane w środkowym dole siatkówki, a im bliżej obwodu, tym rzadziej. Stożki mają próg wrażliwości wyższy niż patyki i uczestniczą, przed...... Słownik objaśniający psychologii

Szyszki - Fotoreceptory siatkówki, "odpowiedzialne" za widzenie kolorów i ostrość wzroku. Gęstość stożków jest maksymalna w centralnym dole i minimalna na obwodzie siatkówki. Średnia siatkówka zawiera od 6 do 8 milionów stożków. Zobacz także L, M i...... Psychologia wrażeń: słownik

Szyszki - patrz Retinitis, Eye and Sight... Słownik encyklopedyczny FA. Brockhaus i I.A. Efron

Szyszki - pl. Światłoczułe komórki w ludzkiej siatkówce i kręgowcach. Słownik objaśniający Efraima. T. F. Efremova. 2000... Nowoczesny słownik wyjaśniający język rosyjski Efremova

Szyszki - wizualne receptory w siatkówce oka, zapewniające widzenie kolorów i uczestniczące dni lub widzenie fotopowe. Są gęsto położone w centralnej części siatkówki i rzadziej spotykane, gdy zbliżają się do jej obrzeża. Więcej...... Encyklopedyczny słownik psychologii i pedagogiki

Szyszki (siatkówka) - Przekrój poprzeczny warstwy siatkówki Struktura stożka (siatkówki). 1 membrana di... Wikipedia

szyszki siatkówki - (Conii, LNH) stożkowate procesy peryferyjne fotoreceptorów komórek siatkówki zawierające w zewnętrznym segmencie rodopsyny... Duży słownik medyczny

L-stożki - szyszki zawierające fotopigmenty wrażliwe na światło długofalowe ("czerwone")... Psychologia wrażeń: słownik

Definicja pręta, stożka, siatkówki żółtej łaty, martwego punktu

loading...

Odpowiedzi i wyjaśnienia

loading...

Kije - wysoce wyspecjalizowane komórki, które przekształcają bodźce świetlne w wzbudzenia nerwowe.

Szyszki- jeden z typów fotoreceptorów peryferyjnych procesów światłoczułych komórek nerwowych siatkówki.

Żółta plama siatkówki centralny, najbardziej wrażliwy na jasny obszar siatkówki oka

Blind spot- obszar na siatkówce, który nie jest wrażliwy na światło

Czym są szyszki w biologii?

loading...

Kiedy je przewróciła, cienka strużka srebrzystego piasku zaczęła wlewać się do dziury, która łączyła dwie szklanki szyszki.

Z rysunku widać, że na środku siatkówki dominują szyszki, do peryferii jest przewaga prętów.

W małym stożek, znajduje się nad włączonym na pełnym palniku mocy, leniwie bulgotliwym fioletowym płynem.

Synonimy dla "stożek"

Powiązania ze słowem "szyszki"

Jakie są "szyszki":

Stożek jest jednym z dwóch typów fotoreceptorów, peryferyjnych procesów światłoczułych komórek siatkówki, który jest tak nazwany ze względu na swój stożkowaty kształt. Są to wysoce wyspecjalizowane komórki, które przekształcają bodźce świetlne w wzbudzenia nerwowe.

Sprawienie, by mapa słów była lepsza

Cześć! Nazywam się Lambpobot, jestem programem komputerowym, który pomaga stworzyć Mapę słów. Wiem, jak liczyć, ale nadal nie rozumiem, jak działa twój świat. Pomóż mi to rozgryźć!

Dziękuję Zacząłem nieco lepiej rozumieć świat emocji.

Już to zrozumiałem koordynować działania - to jest coś pozytywnego. Pomóż mi zrozumieć, ile?

Fotoreceptory - sztyfty i stożki

loading...

Ostrość wzroku i wrażliwość na oświetlenie.

W ludzkiej siatkówce znajduje się jeden rodzaj prętów (w nich - jaskrawoczerwony pigment rodopsyna), stosunkowo równomiernie dostrzegając prawie cały zakres widma widzialnego (od 390 do 760 nm) i trzy rodzaje stożków (pigmenty - jodopsyny), z których każdy odbiera światło o określonej długości fali. W wyniku szerszego spektrum absorpcji rodopsyny, pręciki dostrzegają słabe światło, tj. Są potrzebne w ciemności, stożki w jasnym świetle. Tak więc stożki są aparatem widzenia w dzień, a patyki są w półmroku.

Pręty w siatkówce są większe niż stożki (odpowiednio 120 x 10 6 i 6-7 x 10 6). Rozkład prętów i stożków jest również nierówny. Cienkie, podłużne pręty (wymiary 50 x 3 mm) są rozmieszczone równomiernie na całej siatkówki, z wyjątkiem centralnego dołka centralnego siatkówki (plamki żółtej), w którym znajdują się prawie wyłącznie wydłużony zwężający stożka (60 x 1,5 mm). Ponieważ szyszki w centralnej dołku są bardzo ciasno upakowane (15 • 10 4 na 1 mm2), obszar ten wyróżnia się wysoką ostrością widzenia (inny powód). Pręt w kształcie widzenia wynosi mniej ostro jak paski są mniej gęste (innego powodu) i sygnałów z nich podlega zbieżności (najważniejszy powód), ale to, że zapewnia wysoką czułość niezbędnych do widzenia w nocy. Różdżki są zaprojektowane do odbierania informacji o oświetleniu i kształcie przedmiotów.

Dodatkowe urządzenie do noktowizyjnego widzenia. Niektóre gatunki zwierząt (krowy, konie, zwłaszcza koty i psy) świecą w ciemności. Wynika to z obecności specjalnej membrany odblaskowej (tapetum), leżące w dolnej części oka, przed błoną naczyniową. Membrana składa się z włókien zaimpregnowanych srebrzystymi kryształami odbijającymi światło wpadające do oka. Światło ponownie przechodzi przez siatkówkę, a fotoreceptory otrzymują dodatkową porcję fotonów. To prawda, że ​​klarowność obrazu z tym odbiciem jest mniejsza, ale czułość jest zwiększona.

Każdy wizualny pigment pochłania część światła padającego na niego i odbija resztę. Absorbując foton światła, wizualny pigment zmienia swoją konfigurację, uwalniając w ten sposób energię, która jest wykorzystywana do przeprowadzenia łańcucha reakcji chemicznych, co prowadzi do powstania impulsu nerwowego.

Na osobę się dowiedziałem trzy rodzaje szyszek, w każdym z nich znajduje się własny pigment wizualny - jeden z trzech jodopsyna, najbardziej wrażliwe na światło niebieskie, zielone lub żółte. Sygnał elektryczny na wyjściu stożków tego lub innego rodzaju zależy od liczby kwantów pobudzających fotopigmentację. Oczuwanie kolorów jest oczywiście zależne od relacji między sygnałami nerwowymi z każdego z tych trzech rodzajów stożków.

Może zaskoczyć widoczną rozbieżność pomiędzy trzema rodzajami pigmentów stożkowych - niebieskim, zielonym i żółtym - oraz trzema "podstawowymi" kolorami - niebieskim, żółtym i czerwonym. Ale chociaż maksima absorpcji wizualny pigmenty i nie pokrywają się z trzech barw podstawowych, istotnych sprzeczności w tym od światła o dowolnej długości fali (takich jak światło, składa się z kombinacji różnych długości fal) tworzy unikalną korelację pomiędzy poziomami pobudzenia receptorów koloru z trzech typów. Ten stosunek zapewnia układ nerwowy, który przetwarza sygnały z układu receptorów "trzech pigmentów", wystarczającą ilość informacji do identyfikacji fal świetlnych w widzialnej części widma.

U ludzi iu innych naczelnych, szyszki biorą udział w widzeniu kolorów. Co możemy powiedzieć na temat sztyftów w tym zakresie?

W ludzkiej siatkówce kije Są tylko poza centralnym dolarem i odgrywają ważną rolę głównie w słabym świetle. Wynika to z dwóch okoliczności. Po pierwsze, pręty są bardziej wrażliwe na światło niż stożki (w rodopsinie bardzo szerokie spektrum absorpcji). Po drugie, konwergencja jest bardziej wyraźna w ich połączeniach nerwowych niż w połączeniach stożkowych, a to stanowi doskonałą okazję do sumowania słabych bodźców. Ponieważ osoba jest odpowiedzialna za stożki widzenia kolorów, w bardzo słabym świetle, wyróżniamy tylko odcienie czerni i szarości. A ponieważ w centralnym dole znajdują się głównie szyszki, jesteśmy w stanie lepiej dostrzec słabe światło padające na obszary poza centralnym dolarem - gdzie populacja pałeczek jest większa. Na przykład mała gwiazda na niebie wydaje nam się jaśniejsza, jeśli jej obraz nie znajduje się w samej dziurze, ale w jej pobliżu.

Prowadzone są badania postrzegania kolorów u zwierząt metoda opracowania odruchów uwarunkowanych różnicowaniem - reakcje na obiekty, malowane w różnych kolorach, z obowiązkową korekcją intensywności jasności. Stwierdzono zatem, że widzenie kolorów jest słabo rozwinięte u psów i kotów, myszy i króliki są nieobecne, konie i bydło potrafią odróżnić kolory czerwony, zielony, niebieski i żółty; najwyraźniej dotyczy to również świń.

Kursywą i specjalnym formatowaniem przydzielane są dodatkowe materiały.

W 1666 Isaac Newton wykazał, że białe światło można rozłożyć na szereg kolorowych elementów, przepuszczając go przez pryzmat. Każdy taki spektralny kolor jest monochromatyczny, tj. E. niezdolny do rozłożenia na inne kolory. W tym czasie, jednak już wiadomo, że wykonawcy można odtworzyć dowolny kolor widmową (np pomarańczowy) zmieszanie dwóch czystych kolorów (na przykład żółty i czerwony), z których każdy odbija światło, przy czym długość fali danego koloru spektralnej. Tak więc fakt istnienia nieskończonej liczby kolorów odkrytych przez Newtona i przekonania renesansowych artystów, że dowolny kolor można uzyskać poprzez połączenie trzech podstawowych kolorów - czerwonego, żółtego i niebieskiego, zdawał się zaprzeczać sobie nawzajem.

Ta sprzeczność w 1802g. Thomas Young pozwolił, sugerując, że receptory oczu selektywnie postrzegają trzy podstawowe kolory: czerwony, żółty i niebieski. Zgodnie z jego teorią receptory barwne każdego typu są mniej lub bardziej wzbudzane przez światło o dowolnej długości fali. Innymi słowy, Jung zasugerował, że uczucie "pomarańczu" pojawia się w wyniku równoczesnego wzbudzania "czerwonych" i "żółtych" receptorów. W ten sposób udało mu się pogodzić fakt nieskończonej różnorodności kolorów widmowych z wnioskiem, że można je odtworzyć przy użyciu ograniczonej liczby kolorów.

Trójchromatyczne Teoria Younga potwierdzone w XIX wieku, wyniki licznych badań psychofizycznych Jamesa Maxwella i Hermanna Helmholtza, a także dane z ostatnich okresów William Rushton.

Jednak bezpośredni dowód na istnienie trzech rodzajów receptorów barwnych uzyskano dopiero w 1964 roku, kiedy William B. Marx (razem z Edwardem F. McNicholem) zbadali widma absorpcyjne pojedynczych stożków z siatkówki złota rybka. Wykryto trzy rodzaje stożków, które różniły się pikami absorpcji widmowej fal świetlnych i odpowiadały trzem wizualnym pigmentom. Podobne badania dotyczące ludzkiej i małpiej siatkówki dały podobne wyniki.

Zgodnie z jedną z zasad fotochemii, światło składające się z fal o różnych długościach, stymuluje reakcje fotochemiczne proporcjonalnie do absorpcji fal świetlnych każdej długości. Jeśli foton nie jest pochłonięty, nie ma on wpływu na cząsteczkę pigmentu. Absorbowany foton przenosi część swojej energii do cząsteczki pigmentu. Taki proces transferu energii oznacza, że ​​różne długości fali będzie pobudzać fotoreceptory (która wyraża się w spektrum działania) jest proporcjonalne do tego, jak ten skutecznie absorbuje pigmentu komórki te fale (to znaczy, zgodnie z jego widma absorpcyjnego).

Badanie mikrospektrofotometryczne stożków złotej rybki pozwoliło na odkrycie trzech widm absorpcyjnych, z których każdy odpowiada pewnemu wizualnemu pigmentowi o charakterystycznej dla niego maksimum. U ludzi krzywa odpowiadającego pigmentu o "długiej długości fali" ma maksimum przy około 560 nm, tj. W żółtym obszarze widma.

Istnienie trzech rodzajów pigmentów stożkowych potwierdziły dane o istnieniu trzech elektrofizjologicznych typów pigmentu o widmach działania odpowiadających widmom absorpcyjnym. Tak więc w chwili obecnej można sformułować trójchromatyczną teorię Junga, biorąc pod uwagę dane dotyczące pigmentów stożkowych.

Wizję barwną wykryto u przedstawicieli wszystkich klas kręgowców. Trudno dokonać jakichkolwiek uogólnień na temat udziału prętów i stożków w widzeniu kolorów. Z reguły wiąże się z obecnością stożków w siatkówce, ale w niektórych przypadkach znaleziono również "kolorowe" rodzaje prętów. Na przykład żaba, dodatkowo do czopków są dwa typy prętów - „Red” (zawierającego rodopsyny i absorpcji niebiesko-zielonym) i „zielony” (zawierający pigment, absorbujące światło niebieskie zakresu widma). Bezkręgowce, umiejętność rozróżniania kolorów, w tym promieni ultrafioletowych, jest dobrze rozwinięta u owadów.

1. Wyjaśnij, dlaczego konwergencja powinna zwiększać wrażliwość oka na słabe światło.

2. Wyjaśnij, dlaczego sytuacja jest lepsza w nocy, jeśli nie patrzysz bezpośrednio na nich.

3. Wyjaśnij biologiczną podstawę przysłowia: "W nocy wszystkie koty są szare".

Struktura prętów i stożków

Laski i szyszki mają bardzo podobną strukturę i składają się z czterech części:

Jest to światłoczuły region, w którym energia światła przekształca się w potencjał receptora. Cały zewnętrzny segment prętów jest wypełniony dyskami membranowymi utworzonymi przez membranę plazmową i oddzielonymi od niej. W paskach liczba tych krążków wynosi 600-1000, są one spłaszczonymi workami membranowymi i ułożone w stos jak stos monet. Stożki dysków membranowych są mniejsze i nie są pojedynczymi fałdami membrany plazmowej. Na powierzchni dysków membranowych i fałd skierowanych ku cytoplazmie znajdują się pigmenty światłoczułe.

Tutaj zewnętrzny segment jest prawie całkowicie oddzielony od wewnętrznej przez wnikanie zewnętrznej membrany. Związek pomiędzy tymi dwoma segmentami polega na cytoplazmie i parze rzęsek, które przechodzą z jednego segmentu do drugiego. Cilia zawiera tylko 9 obwodowych dubletów mikrotubuli: nie ma pary centralnych mikrotubul charakterystycznych dla rzęsek.

To jest obszar aktywnego metabolizmu; jest wypełniona mitochondriów, energia dostarczana do procesów i polyribosomes, które są syntetyzowane na białek biorących udział w powstawaniu płyt membranowych i syntezy pigmentu wizualnej. W tej samej sekcji znajduje się jądro.

W tym obszarze komórka tworzy synapsy z komórkami bipolarnymi. Rozproszone komórki bipolarne mogą tworzyć synapsy z kilkoma sztyftami. Zjawisko to, zwane konwergencją synaptyczną, zmniejsza ostrość widzenia, ale zwiększa światłoczułość oka. Monosynaptyczne komórki bipolarne łączą jeden stożek z jedną komórką zwojową, co zapewnia lepszą ostrość wzroku niż patyki. Komórki poziome i amakrynowe łączą ze sobą pewną liczbę prętów lub stożków. Dzięki tym komórkom informacja wizualna nawet przed wyjściem z siatkówki podlega pewnej obróbce; w szczególności komórki te uczestniczą w hamowaniu bocznym.

Hamowanie boczne-Jedna forma filtracji w systemie wizualnym służy do wzmocnienia kontrastu.

Ponieważ zmiany siły lub jakości bodźca w czasie lub przestrzeni, z reguły, mają duże znaczenie dla zwierzęcia, w trakcie ewolucji powstały mechanizmy neuronowe, aby "uwypuklić" takie zmiany. Po zwiększeniu kontrastu wizualnego można uzyskać pomysł, rzucając okiem na zdjęcie:

Wydaje się, że każdy pionowy pasek jest nieco lżejszy na granicy z sąsiednim ciemniejszym paskiem. I na odwrót, gdzie graniczy z jaśniejszym pasem, wydaje się ciemniejszy. To jest złudzenie optyczne; w rzeczywistości paski na całej szerokości są równomiernie zabarwione (z dobrą jakością druku). Aby się tego upewnić, wystarczy zamknąć wszystkie paski za pomocą papieru, z wyjątkiem jednego.

Jak powstaje ta iluzja? Sygnał przesyłany przez fotoreceptor (pręt lub stożek) pobudza komórkę amakrynową, która hamuje przekazywanie sygnałów z sąsiednich receptorów, zwiększając tym samym klarowność obrazu ("gaśnie olśnienie").

Pierwsze fizjologiczne wytłumaczenie hamowania bocznego pojawiło się w wyniku badania aspektu oka podkowy. Chociaż organizacja takiego oka jest znacznie prostsza niż organizacja siatkówki kręgowców, istnieją również interakcje między poszczególnymi amiatydiami w podkowach. Zostało to odkryte po raz pierwszy w połowie lat pięćdziesiątych w laboratorium H. K. Hartline na Uniwersytecie Rockefellera. Po pierwsze, w ciemnym pokoju rejestrowano aktywność elektryczną pojedynczego amiatydium, gdy była stymulowana przez jasny promień światła skierowany tylko na ommatidium. Kiedy włączono również ogólne światło w pomieszczeniu, ta dodatkowa stymulacja nie tylko nie zwiększyła częstotliwości wyładowań przekazywanych przez amiatidium, ale wręcz przeciwnie doprowadziła do jego zmniejszenia. Następnie stwierdzono, że przyczyną zahamowania (zmniejszenia częstotliwości impulsu) tej ommatidy było wzbudzenie otaczających ommatidiów za pomocą rozproszonego światła w pomieszczeniu. Zjawisko to, zwane hamowaniem bocznym, zaobserwowano później w systemie wzrokowym innych zwierząt, a także w wielu systemach sensorycznych innego typu.

Mechanizm fotorecepcji w prętach

Zadajmy sobie pytanie: skąd od siatkówki są neurony: komórki dwubiegunowe, komórki zwojowe, a także komórki poziome i amakrynowe?

Przypomnijmy, że siatkówka rozwija się jako przerost przodomózgowia. Stąd - jest to tkanka nerwowa. Paradoksalnie, pręty i stożki są również neuronami, chociaż są modyfikowane. I nie tylko neurony, ale spontanicznie aktywne: bez światła, ich błona ulega depolaryzacji i wydzielają mediatory, a światło powoduje zahamowanie i hiperpolaryzację błony! Na przykładzie patyków staramy się zrozumieć, jak to się dzieje.

Pręty zawierają światłoczuły pigment rodopsyny, znajdujący się na zewnętrznej powierzchni dysków membranowych. Rhodopsin lub wizualna purpura jest złożoną cząsteczką powstałą w wyniku odwracalnego wiązania białka opsyny z małą cząsteczką światła absorbującego karotenoid-retinal (forma aldehydowa witaminy A-retinolu). Opsis może istnieć jako dwa izomery. Podczas gdy opsyna jest związana z siatkówką, istnieje ona w postaci nieaktywnego chemicznie izomeru, ponieważ siatkówka, zajmując pewien obszar na powierzchni swojej cząsteczki, blokuje reaktywne grupy atomów.

Pod wpływem światła rodopsyna "zanika" - zostaje zniszczona przez opsin i siatkówkę. Ten proces jest odwracalny. Odwrotny proces leży u podstaw ciemna adaptacja. W całkowitej ciemności, potrzeba około 30 minut, aby upewnić się, że wszystkie rodopsyny zostały poddane resyntezie, a oczy (a dokładniej - sztyfty) uzyskały maksymalną czułość.

Ustalono, że nawet pojedynczy foton może powodować zanikanie rodopsyny. Wyzwolony opsin zmienia swoją konformację, staje się reaktywny i rozpoczyna kaskadę procesów. Traktujemy ten łańcuch wzajemnie powiązanych procesów szeregowo.

1) rodopsyna nienaruszone i bezpieczne, nieaktywny;

2) w cytoplazmie fotoreceptorów działa enzym (cyklaza guanylanowa), który zamienia jeden z nukleotydów - guanylan (kwas monofosforowy guanozyny - HMF) z postaci liniowej do cyklicznej - cGMP (HMF → cGMP) ;

3) cGMP jest odpowiedzialny za utrzymanie otwarty stan kanałów Na + fotoreceptory plazmalemmowe (zależne od CGMP kanały Na +);

4) Jony Na + swobodnie wchodzą do komórki - błona ulega depolaryzacji, komórka jest w stanie wzbudzenia;

5) W stanie wzbudzenia, fotoreceptory wydzielać mediatora w szczelinie synaptycznej.

1) Absorpcja światła rodopsyna dzwoni do niego wykwitanie, opsin zmienia swoją konformację i nabywa aktywność.

2) Pojawia się aktywna forma opsin aktywacja regulacyjne Białko G (to białko związane z błoną służy jako czynnik regulatorowy w komórkach różnych typów).

3) Aktywowane białko G z kolei aktywuje się w cytoplazmie zewnętrznego segmentu enzymu - fosfodiesteraza. Wszystkie te procesy zachodzą w płaszczyźnie membrany dysku.

4) Aktywowana fosfodiesteraza przekształca się w cytoplazmatycznym cyklicznym monofosforanie guanozyny w zwykłą liniową postać (cGMP → HMF).

5) Spadek stężenia cGMP w cytoplazmie prowadzi do zamykanie kanałów Na +, przekazywanie ciemnego prądu, i błona jest hiperpolaryzowana.

6) W stanie hiperpolaryzowanym komórka nie wydziela mediatorów.

Kiedy znów nadchodzi ciemność, pod wpływem już wspomnianego cyklazy guanylanowe - występuje regeneracja cGMP. Zwiększenie poziomu cGMP prowadzi do otwarcia kanałów, a prąd receptora zostaje przywrócony do pełnego "ciemnego" poziomu.

Model fototransformacji w kręgosłupie kręgosłupa.

Fotoizomeryzacja rodopsyny (Po) prowadzi do aktywacji białka G, a to z kolei aktywuje fosfodiesterazę (PDE). Ten ostatni następnie hydrolizuje cGMP do liniowego HMF. Ponieważ cGMP utrzymuje kanały Na + w ciemności otwartej, konwersja na światło cGMP w HMF powoduje zamknięcie tych kanałów i zmniejszenie prądu ciemnego. Sygnał o tym zdarzeniu jest przesyłany do presynaptycznego terminala u podstawy wewnętrznego segmentu w wyniku rozprzestrzeniania się pojawiającego się potencjału hiperpolaryzacji.

Tak więc to, co dzieje się w fotoreceptorach, jest wprost przeciwne do tego, co zwykle obserwuje się w innych komórkach receptora, gdzie stymulacja powoduje depolaryzację, a nie hiperpolaryzację. Hiperpolaryzacja spowalnia uwalnianie mediatora wzbudzającego z prętów, które w ciemności są uwalniane w największej ilości.

Taka złożona kaskada procesów jest konieczna do wzmocnienia sygnału. Jak już wspomniano, absorpcję nawet jednego fotonu można wykryć na wyjściu pręta. Fotoizomeryzacja jedna cząsteczka photopigment powoduje kaskadę lawinowego reakcji, z których każdy wzmacnia efekt poprzednich kilka razy. Tak więc, jeżeli jedna cząsteczka photopigment 10 aktywuje cząsteczki G-protein jedna cząsteczka cząsteczki białka G 10 aktywuje fosfodiesterazy, fosfodiesterazy i każdą cząsteczkę kolei hydrolizuje 10 cząsteczki cGMP fotoizomeryzacji jedna cząsteczka pigmentu może unieczynnić 1000 cząsteczek cGMP. Tych arbitralnych, ale raczej zaniżone figur łatwo jest zrozumieć, jak sensoryczny wejście może zostać zwiększona za pomocą kaskady reakcji enzymatycznych.

Wszystko to pozwala nam wyjaśnić wiele zjawisk, które wcześniej były tajemnicze.

Po pierwsze, od dawna wiadomo, że osoba, która przystosowała się do całkowitej ciemności, może zobaczyć taki słaby strumień światła, że ​​żaden receptor nie może otrzymać więcej niż jednego fotonu. Jak pokazują obliczenia, aby odczuć płomień, konieczne jest, aby w krótkim czasie około sześciu blisko położonych prętów zostało pobudzonych przez fotony. Teraz staje się jasne, w jaki sposób pojedynczy foton może wzbudzić różdżkę i spowodować, że generuje sygnał o wystarczającej sile.

Po drugie, możemy teraz wyjaśnić niezdolność prętów do reagowania na zmiany w oświetleniu, jeśli światło jest już wystarczająco jasne. Wydaje się, że czułość prętów jest tak duża, że ​​gdy światło jest silne, na przykład w świetle słonecznym, wszystkie pory sodu są zamknięte, a dalsze wzmacnianie światła nie może przynieść żadnego dodatkowego efektu. Następnie mówią, że patyki są nasycone.

Jedno z praw biologii teoretycznej - prawo celowości ekologicznej lub prawo Arystotelesa - znalazło teraz wyjaśnienie w nauczaniu Darwina o twórczej roli doboru naturalnego, przejawiającej się w adaptacyjnej naturze ewolucji biologicznej. Spróbuj wyjaśnić, jaka jest zdolność adaptacji spontanicznej aktywności fotoreceptorów w ciemności, biorąc pod uwagę, że wiele energii (ATP) jest wydatkowane na syntezę i wydzielanie mediatorów.