眼的感光功能

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(一)视网膜的感光细胞

视网膜上能感受光刺激的细胞是视锥细胞和视杆细胞。

1．视锥细胞(cone cell) 视锥细胞集中在视网膜的中心部，在中央凹的感光细胞(photoreceptor celll)几乎全是视锥细胞，愈向视网膜的周边部，视锥细胞愈少。视锥细胞对光的敏感度较低，只有在较强的光线下才能兴奋。它的主要功能是在强光下视物，管理明视觉(photopic vision)，并能分辨颜色。视锥细胞视物的精确性高。白天活动为主的动物，如鸡，它的视网膜的感光细胞几乎全是视锥细胞。

2．视杆细胞(rod cell) 视杆细胞分布于视网膜的周边部位，越近视网膜中心部，视杆细胞越少。它对光的敏感度高，在昏暗的环境中能感受弱光的刺激引起视觉，管理暗视觉(scotopic vision)，但是不能分辨颜色，视物的精确性也差。夜间活动的动物，如猫头鹰，它们的感光细胞以视杆细胞为主。

视神经穿出视网膜的部位称为视神经乳头，此部位没有感光细胞，不能感受光的刺激而产生视觉，称为生理盲点(blind spot)。如果单眼视物，物体的成像正好落在此处，人将看不到该物体。正常时由于用两眼视物，一侧盲点可被另一侧视觉补偿，所以，平时人们并不觉得有盲点的存在。

(二)视网膜的感光换能功能

视网膜的感光细胞中都含有特殊的感光物质，称为感光色素(visual pigment)。视锥细胞有三种，分别存在于三种不同的视锥细胞中；而视杆细胞中只有一种。在光作用下感光细胞发生一系列的化学反应，称为光化学反应(photochemical reaction)。视网膜的感光细胞就是通过它们的光化学反应将光的刺激转变成传入神经上的动作电位。视锥细胞的光化学反应还不清楚。视杆细胞的光化学反应研究得比较清楚。

视杆细胞中的感光色素是视紫红质(rhodopsin)，在暗处呈紫红色。它是由视蛋白(opsin)和11－顺视黄醛(11－cis retinal)组成的结合蛋白质，分子量约为40000。当光线照射时，视紫红质迅速分解为视蛋白和全反视黄醛(all-trans retinal)，其颜色由红色变为白色，称为漂白(bleaching)，同时诱导视杆细胞产生超极化型的感受器电位，最后诱发神经节细胞产生动作电位，动作电位经视觉传导路传到视中枢，引起视觉。视紫红质在暗光下分解，同时也在合成，全反视黄醛在视黄醛异构酶(retinal isomerase)的作用下转变成11－顺视黄醛，11－顺视黄醛和视蛋白又结合为视紫红质，这样维持在暗光下的视物(图13－14)。维生素A也可转变为11－顺视黄醛。

图13－14 视杆细胞的化学反应