感光体:结构,功能与疾病

光感受器是人类视网膜上的光特化感觉细胞。 它们吸收各种电磁光波并将这些刺激转化为生物电激发。 在遗传性疾病如 视网膜色素变性 或锥杆营养不良,光感受器一点一点地消失,直到 失明 发生。

什么是光感受器?

光感受器是专门用于视觉过程的光敏感觉细胞。 眼睛的感觉细胞中的光会产生电势。 人眼包含三种不同类型的光感受器。 除了棒之外,它们还包括锥体和光敏 神经节 细胞。 生物学区分脊椎动物和无脊椎动物的光电池。 去极化发生在无脊椎动物的光电池中。 这意味着细胞通过降低电压来对光作出反应。 相反,超极化发生在脊椎动物中。 因此,当它们暴露在光线下时,它们的光感受器会增加它们的电压。 与无脊椎动物不同,脊椎动物的光感受器是次级受体。 将刺激转化为 动作电位 因此发生在受体之外。 除了人和动物,植物中还含有光感受器来对抗光的入射。

解剖结构

地球上大约有 120 亿根杆 眼视网膜. 大约一百万中的圆锥加起来大约有六百万 神经节 眼睛中的细胞,大约百分之一是光敏的。 对光最敏感的光感受器是棒。 这 盲点 除了视锥细胞外,眼睛的其他部分不包含任何受体。 因此,一个人实际上应该看到一个洞 盲点 位于。 情况并非如此,仅因为 用感性记忆填补空白。 视网膜的杆包含所谓的圆盘。 另一方面,锥体包含膜褶皱。 在这些领域,他们配备了所谓的视觉紫色。 总的来说,杆和锥具有相似的结构。 他们每个人都有一个外部部分,在其中执行最重要的任务。 锥体的外段是圆锥形的,并且比杆的长而窄的外段更宽。 纤毛或质膜突起连接受体的外段和内段。 内节各由椭圆体和具有内质网的肌样体组成。 光感受器的外颗粒层连接细胞体和细胞核。 一个 轴突 突触末端呈带状或板状,附着在每个细胞体上。 这些 突触 也称为丝带。

功能与任务

光的电磁波被人眼的光感受器转化为生物电激发。 因此,所有三种类型的光感受器的功能都是吸收和转换光。 这个过程也称为光转导。 为此,受体吸收光子并引发复杂的生化反应以改变膜电位。 电位的变化对应于脊椎动物的超极化。 三种不同的受体类型具有不同的 吸收 限制,因此它们对某些波长的灵敏度不同。 造成这种情况的主要原因是每种细胞类型的视觉色素不同。 因此,这三种类型的功能有所不同。 这 神经节 例如,细胞调节昼夜节律。 另一方面,杆和锥在图像识别中起作用。 视杆主要负责明暗视觉。 另一方面,锥体仅在日光下起作用并能够识别颜色。 光转导发生在光感受器的每个外段中。 在黑暗中,大多数光感受器处于未受刺激的状态,并且由于它们的开放而具有低静息膜电位 渠道。 在休息时,他们永久释放 神经递质 谷氨酸. 然而,一旦光线进入眼睛,眼睛就会睁开 通道关闭。 结果,细胞的电位增加并发生超极化。 在这种超极化过程中,受体活性受到抑制,释放的递质较少。 这个逆行释放 谷氨酸 打开下游双极细胞和水平细胞的离子通道。来自光感受器的脉冲通过开放通道传输到神经细胞,然后激活神经节和无长突细胞本身。 因此,来自受体的信号被传输到 ,在视觉记忆的帮助下对其进行评估。

疾病

关于人眼的光感受器,可能会发生多种不适和疾病。 其中许多表现为逐渐丧失视力。 例如,锥杆营养不良是一种遗传性视网膜营养不良,会导致光感受器死亡。 在这种遗传性疾病中,患者由于视网膜色素沉积而不断失去视锥细胞和视杆细胞。 这个过程在早期表现为视力下降、对光的敏感度增加和初期颜色 失明. 中央视野的敏感度降低。 在后期病程中,疾病还会攻击周边视野。 夜间等症状 失明 可能会发展。 一段时间后,患者可能会完全失明。 视网膜色素变性,也称为视杆细胞营养不良,必须与这种疾病相鉴别。 在这种形式的视网膜疾病中,症状与锥杆营养不良相同,但症状相反。 这意味着 视网膜色素变性 首先表现在 夜盲症,而锥杆病的夜盲症仅在后期出现症状。 视网膜色素变性的病程通常不如锥杆营养不良严重。 除了这些退行性疾病外,视觉系统的感觉细胞也可能受到影响 炎症 或因意外而损坏。