Преломляющая (оптическая) система глаза

2 – роговица, 10 – водянистая влага, 11 – хрусталик, 12 – стекловидное тело

 

 

Рис. 9.2. Строение фоторецепторов

 

Человеческий глаз воспринимает световые волны определенной длины – от 390 до 760 нм. Более короткие (ультрафиолетовые) и более длинные (инфракрасные лучи) человеческий глаз не воспринимает. Чувствительность сетчатки очень высока, свет обыкновенной свечи виден на расстоянии нескольких километров. Оптическая система глаза сходна с фотоаппаратом. Роговица и хрусталик фокусируют лучи на сетчатке, содержащей слой фоторецепторов.

Палочки, количество которых составляет более 100 млн, сосредоточены в основном по периферии сетчатки. Чувствительность к свету у них очень высока, и они отвечают за зрение при слабом освещении, так называемое «сумеречное зрение». Колбочки, которых в сетчатке значительно меньше (5 млн), сосредоточены преимущественно в центре сетчатки, в частности в центральной ямке. Они обладают более низкой чувствительностью к свету, возбуждаются при ярком освещении и отвечают за «дневное зрение». Кроме того, они отвечают за цветовоё зрение. Как палочки, так и колбочки – это продолговатые клетки, мембрана которых образует складки в виде пластин (дисков), содержащих фотопигмент. Поглощение света молекулами фотопигмента, расположенными на мембранных пластинах, приводит к их возбуждению. Во всех видах фотопигментов содержится вещество ретиналь, представляющий собой альдегид витамина А, и белок опсин. Фотопигмент палочек состоит из ретиналя и родопсина. Фотопигмент колбочек иодопсин образован ретиналем и опсином колбочек. Существует три формы опсинов колбочек (фотопсинов) соответственно трем типам колбочек. Это «синие», «зеленые» и «красные» колбочки, воспринимающие соответствующие цвета. Именно наличие этих трех типов колбочек обусловливает цветовое зрение. Так как синий, зеленый и красный – это основные цвета, при возбуждении трех типов колбочек в различной комбинации могут возникать все разнообразные цветовые ощущения.

Фотохимический процесс, протекающий в палочках, заключается в следующем. В родопсине содержится ретиналь в виде 11-цис-изомера. При попадании света на молекулу родопсина происходит его изомеризация и превращение через ряд промежуточных стадий в транс-ретиналь и опсин. Как только белок опсин освобождается от ретиналя, закрываются натриевые каналы мембраны фоторецепторов и клетка гиперполяризуется. Гиперполяризация приводит к выделению медиатора и возбуждению нейронов, которые и передадут информацию в зрительную кору, где будут рождаться зрительные образы.

Рис.9.3.

В темноте при участии фермента изомеразы транс-ретиналь вновь превращается в цис-форму и, соединившись с опсином, образует родопсин. Источником цис-ретиналя служит витамин А, который поступает с пищей. При его недостатке синтез ретиналя нарушается и возникает «куриная слепота» – нарушение зрения в сумерки.

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться: