Przeczytaj
SiatkówkaSiatkówka to wyściełająca gałkę oczną światłoczuła błona, zawierająca fotoreceptory: czopkiczopki i pręcikipręciki (komórki wzrokowe), będące przekształconymi neuronami przystosowanymi do odbierania bodźców świetlnych i zamieniania ich na impulsy nerwowe.
e‑materiał pt. Budowa narządu wzroku człowiekaBudowa narządu wzroku człowieka.
Budowa siatkówki i droga przetwarzania informacji wzrokowej
Zanim promienie świetlne odbite od przedmiotu obserwacji dotrą do siatkówki, przechodzą przez elementy optyczne oka, tj. rogówkę, soczewkę oraz ciało szkliste, gdzie ulegają załamaniu. Powoduje to, że obraz powstający na siatkówce jest pomniejszony i odwrócony.
Następnie fotony zostają pochłonięte przez światłoczułe barwniki obecne w receptorach siatkówki – jodopsynę (w czopkach) i rodopsynęrodopsynę (w pręcikach). Barwniki te ulegają przemianom chemicznym, w wyniku których powstaje impuls nerwowy. Impuls przekazywany jest z fotoreceptorów do komórek dwubiegunowych, a następnie do ciał komórek zwojowych i ich aksonów. Aksony komórek zwojowych wchodzą w skład nerwu wzrokowego. Nerw wzrokowy przesyła impuls do płata potylicznego kory mózgowej. W mózgu następuje korekcja obrazu, co powoduje jego prawidłowe postrzeganie.
Fotoreceptory
W procesie widzenia uczestniczą dwa rodzaje fotoreceptorów (inaczej zwanych receptorami wzrokowymi lub komórkami wzrokowymi): czopki i pręciki.
Chemizm widzenia
Każdy pręcik zawiera wrażliwy na światło barwnik, zwany rodopsyną. Rodopsyna zbudowana jest z białka opsynyopsyny i części barwnikowej: 11-cis-retinaluretinalu (aldehydu, będącego pochodną witaminy A). Pod wpływem energii świetlnej dochodzi do przekształcenia (izomeryzacjiizomeryzacji) 11-cis-retinalu w 11-trans-retinal. Następuje wówczas odłączenie retinalu od rodopsyny i powstaje opsyna. Proces ten prowadzi do wyzwolenia impulsu nerwowego.
W ciemności zachodzi proces resyntezy, podczas której 11-trans-retinal ulega przekształceniu w formę cis. Innym źródłem retinalu jest witamina A, która może ulec przekształceniu do 11-cis-retinalu lub do 11-trans-retinalu (który następnie jest przekształcany do 11-cis-retinalu). Powstały 11-cis-retinal łączy się z opsyną, odtwarzając cząsteczkę rodopsyny.
Retinol, będący podstawową formą witaminy A, musi być dostarczany do organizmu wraz z pożywieniem w postaci nieaktywnych prowitamin: beta‑karotenu lub estrów retinylu.
Beta‑karoten to barwnik, który w wyniku reakcji chemicznych w organizmie ulega przemianie do witaminy A (która przekształca się w 11-cis-retinal lub 11-trans-retinal). Ma właściwości antyoksydacyjne i korzystnie wpływa na funkcjonowanie wzroku. Występuje w żółtych, pomarańczowych i czerwonych warzywach (np. w marchwi, czerwonej papryce i dyni) i owocach (np. w brzoskwini, moreli).
Mechanizm widzenia barw
W siatkówce występują trzy typy czopków, które są wrażliwe na trzy podstawowe barwy: czerwoną, zieloną i niebieską. Poszczególne typy zawierają związki fotochemiczne, które podrażnione bodźcami światła o odpowiedniej barwie (długości fali) ulegają rozkładowi i wywołują impuls nerwowy. Impuls nerwowy dociera włóknami nerwu wzrokowego do ośrodków w korze mózgowej, gdzie kształtuje się odpowiednie wrażenie barwne. Przy podrażnieniu wszystkich trzech typów czopków powstaje barwa biała. Stymulacja jednakowej liczby czopków czerwonych, zielonych oraz niewielkiej liczby czopków niebieskich daje barwę żółtą. Pobudzenie czopków niebieskich i zielonych wywołuje wrażenie barwy niebieskiej itd.
Więcej na ten temat przeczytasz w e‑materiale pt. Powstawanie obrazu i wrażenia wzrokowegoPowstawanie obrazu i wrażenia wzrokowego.
Słownik
receptory wzroku wrażliwe na barwy; wypustki nerwowych komórek czopkowych siatkówki oka
reakcja chemiczna polegająca na przekształceniu jednego izomeru w drugi (np. formy cis związku w jego formę trans)
grupa glikoprotein będących składnikami światłoczułych barwników biorących udział w procesie widzenia; oprócz opsyny w rodopsynie pręcików w czopkach znajdują się trzy opsyny (pojedynczy czopek zawiera tylko jeden rodzaj opsyn); opsyny te, łącząc się z retinalem, tworzą barwniki absorbujące światło
receptory wzroku wrażliwe na słabe bodźce świetlne (odróżniają tylko odcienie szarości); wypustki nerwowych komórek pręcikowych siatkówki oka
związek organiczny należący do aldehydów, który wchodzi w skład barwnika wzrokowego – rodopsyny; występuje w dwóch formach izomerycznych cis i trans; forma trans retinalu generuje impuls nerwowy przekazywany nerwem wzrokowym do ośrodków wzrokowych mózgu
(gr. rhódon – róża, ṓps – oko) inaczej: purpura wzrokowa, czerwień wzrokowa; wrażliwy na światło organiczny związek chemiczny występujący w narządach wzroku głowonogów, stawonogów i kręgowców
wewnętrzna warstwa ściany gałki ocznej; rozróżnia się w niej część wzrokową, która pokrywa naczyniówkę, oraz część ślepą, która przylega do ciała rzęskowego i wewnętrznej powierzchni tęczówki