Биофизика зрительного анализатора

ВИДИМЫЙ СВЕТ ОТ 400 ДО 750 НМ
ЗРЕНИЕ БАЗИРУЕТСЯ НА ВОСПРИЯТИИ
КОНТРАСТОВ СВЕТЛОГО И ТЕМНОГО,
ЦВЕТОВЫХ КОНТРАСТОВ (ДЛЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ С НЕОДНОРОДНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ)

ЯДРО ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА: ХРУСТАЛИК, ВОДЯНИСТАЯ ВЛАГА, СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО
КАПСУЛА ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА: ОБОЛОЧКИ ГЛАЗА

ЯДРО ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА
ХРУСТАЛИК:
ДВОЯКОВЫПКУЛАЯ ЛИНЗА
ПРОЗРАЧНЫЙ И БЕСЦВЕТНЫЙ
НАХОДИТСЯ В ПРОЗРАЧНОЙ КАПСУЛЕ
ВОЛОКНА ХРУСТАЛИКА ОБРАЗОВАНЫ БЕЛКОМ КРИСТАЛЛИНОМ
ВОДЯНИСТАЯ ВЛАГА ПО СОСТАВУ БЛИЗКА К ПЛАЗМЕ КРОВИ
СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО: ПРОЗРАЧНОЕ АМОРФНОЕ ВЕЩЕСТВО, ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ БЕЛОК ВИТРИН И ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

КАПСУЛА ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА
БЕЛОЧНАЯ ОБОЛОЧКА: СКЛЕРА + РОГОВИЦА
СОСУДИСТАЯ ОБОЛОЧКА: СОБСТВЕННО СОСУДИСТАЯ ОБОЛОЧКА + РЕСНИЧНОЕ ТЕЛО + РАДУЖНАЯ ОБОЛОЧКА
СЕТЧАТКА: ПИГМЕНТНЫЙ СЛОЙ + НЕРВНЫЙ СЛОЙ

ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА СЕТЧАТКЕ

РЕДУЦИРОВАННЫЙ ГЛАЗ

ИЗОБРАЖЕНИЕ НА СЕТЧАТКЕ РЕДУЦИРОВАННОГО ГЛАЗА:
ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ
УМЕНЬШЕННОЕ
ПЕРЕВЕРНУТОЕ

СТРОЕНИЕ СЕТЧАТКИ

СВЕТ

ФУНКЦИИ ПИГМЕНТНОГО СЛОЯ:
ПИТАНИЕ ДЛЯ ФОТОРЕЦЕПТОРОВ
ОБНОВЛЕНИЕ ФОТОРЕЦЕПТОРОВ
ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА, НЕ ПОГЛОТИВШЕГОСЯ ФОТОРЕЦЕПТОРАМИ
ФУНКЦИЯ СЕТЧАТКИ:
ВОСПРИЯТИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СВЕТОВОГО СИГНАЛА

СТРОЕНИЕ ПАЛОЧЕК И КОЛБОЧЕК
7млн.
сосредоточены в центре сетчатки
Цветное зрение
120 млн.
Сосредоточены на периферии сетчатки
Сумеречное зрение

СТРОЕНИЕ ПАЛОЧКИ
ПИГМЕНТНЫЙ СЛОЙ

У ЧЕЛОВЕКА 1000 ФОТОРЕЦЕПТОРНЫХ ДИСКОВ НА ОДИН НАРУЖНЫЙ СЕГМЕНТ

СОСТАВ ФОТОРЕЦЕПТОРНЫХ ДИСКОВ
БЕЛКИ – ОКОЛО 60%, ЛИПИДЫ – ОКОЛО 40%, УГЛЕВОДЫ – МЕНЕЕ 4%
ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ:
МАЛОЕ КОЛИЧЕСТВО ХОЛЕСТЕРИНА,
МНОГО ЛИПИДОВ С ДВОЙНЫМИ СВЯЗЯМИ.
РЕЗУЛЬТАТ: НИЗКАЯ ВЯЗКОСТЬ И ВЫСОКАЯ ЛАБИЛЬНОСТЬ МЕМБРАН

БЕЛКОВЫЙ СОСТАВ
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МЕМБРАННЫЕ: РОДОПСИН (95% )
ЭКСТРАГИРУЕМЫЕ:
G-БЕЛОК ТРАНСДУЦИН
АРРЕСТИН
ФОСФОДИЭСТЕРАЗА цГМФ
РОДОПСИНКИНАЗА
ГУАНИЛАТЦИКЛАЗА
РЕКОВЕРИН

ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЯ ФОТОРЕЦЕПТОРОВ

ИОННЫЕ КАНАЛЫ цГМФ-ЗАВИСИМЫЕ, ОТКРЫТЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С цГМФ
В ТЕМНОТЕ: ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ цГМФ, КАНАЛЫ ОТКРЫТЫ
НА СВЕТУ: СНИЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ цГМФ, КАНАЛЫ ЗАКРЫТЫ. ИТОГ ЭТОГО – ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ МЕМБРАНЫ

БЕЛКИ ЗРИТЕЛЬНОГО КАСКАДА
РОДОПСИН
G-белок ТРАНСДУЦИН
ЦГМФ-ФОСФОДИЭСТЕРАЗА

РОДОПСИН – АКЦЕПТОР ФОТОНА
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ БЕЛОК
ОПСИН + 11-ЦИС-РЕТИНАЛЬ (ПРОИЗВОДНОЕ ВИТАМИНА А, СЛУЖИТ ЛОВУШКОЙ ДЛЯ ФОТОНА)

РЕТИНАЛЬ

11-ЦИС-РЕТИНАЛЬ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВЕТА ИЗОМЕРИРУЕТСЯ В ТРАНС-РЕТИНАЛЬ
ЭТО ИЗМЕНЯЕТ ПРОСТРАНСТ-ВЕННУЮ СТРУКТУРУ ОПСИНА

ЦВЕТНОЕ ЗРЕНИЕ

Впервые гипотезу о механизме цветового зрения высказал М. В. Ломоносов.
Он в 1756 г. сформулировал трехкомпонентную (трехцветную) теорию восприятия цветов.
Согласно этой теории, в глазу имеются три вида приемников лучистой энергии (колбочек), воспринимающих соответственно красную (длинноволновую), желтую (средневолновую) и голубую (коротковолновую) части видимого спектра.

Подобные гипотезы были также выдвинуты в Англии Томасом Юнгом в 1807 г., в Германии —Г. Гельмгольцем в 1852 г.,
За основные цвета были приняты красный, зеленый и синий.
Томас Юнг
Герман Гельмгольц

Различают три вида колбочек, по чувствительности к разным длинам волн света (цветам).
КОЛБОЧКИ:
S-типа чувствительны в фиолетово-синей (S от англ. Short — коротковолновый спектр),
M-типа — в зелено-желтой (M от англ. Medium — средневолновый),
L-типа — в желто-красной (L от англ. Long — длинноволновый) частях спектра.

НАДЕЮСЬ, ЧТО КУРС ЛЕКЦИЙ ПО БИОФИЗИКЕ ПОМОЖЕТ В ВАШЕЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ