Digidexo.com

Color Sensitive Kjemikalier i Kjegler

Color Sensitive Kjemikalier i Kjegler


Farge er et resultat av en kjede av komplekse interaksjoner. En av de viktigste er interaksjoner mellom bølgelengder av lys, og den kjegle celler i det menneskelige øye. Litt bakgrunnsinformasjon om samspillet mellom lys og materie og litt om signalisere mekanismer i nevroner vil hjelpe i å forstå mekanismen av lys absorpsjon - og hvorfor mennesker ser i tre forskjellige farger.

Lys og Matter

Forskjellige bølgelengder av lys bære forskjellige mengder energi. Lengre bølgelengder bety mindre energi; kortere bølgelengder betyr mer. Når et foton - den minste mulige mengde lys - går gjennom et materiale, enten en av tre ting skjer: gjennom den overfører, det reflekteres, eller det er absorbert. Skjebnen til fotonet avhenger av egenskapene til materialet gjennom hvilket det reiser. Hvis atomet eller molekylet har to forskjellige energitilstander som er adskilt med den energimengde som føres med foton, dens sannsynlighet for å bli absorbert er høyere.

Synlig lys

Atomer er omgitt av elektroner. Elektroner kan være i forskjellige energitilstander rundt atomet, selv om de vil typisk være i sitt laveste energi-konfigurasjon. Det viser seg at de energier av synlig lys er midt i rekken av energiforskjellen av elektroner i atomer. Så når synlig lys går gjennom et materiale, hvis fargen på lyset tilsvarer nøyaktig den energien som trengs for å bevege et elektron fra den ene konfigurasjonen til den andre, da lyset blir absorbert og elektron ender opp i sin nye konfigurasjon.

Cell Signale

Neuroner overføre signaler ved å overføre kjemikalier gjennom kanaler i deres cellemembran. Som spesifikke molekyler endre sin konfigurasjon, de endrer fordelingen av deres atomer og utløse andre molekyler til å reagere. I det som kalles en "enzymatisk cascade," en i utgangspunktet lite signal ender opp med å bli forsterket gjennom cellen og utløser åpningen av kanalene i cellemembranen. De åpne kanalene la andre signalmolekyler ut, og meldingen sendes. I kjeglen celler i øyet, er budskapet "Jeg så noe lys."

Retinal og Cone Cells

Det finnes tre ulike typer membran celler i den normale menneskelige øyet (folk med færre typer lider fargemangel og folk med fire typer kalles tetrachromic). Hver type kjegle celle absorberer en litt annen farge av lys: blå, grønn og gul-grønn. Som diskutert i avsnitt 1 og 2, er lett best absorbert når det passer perfekt til en energiforskjell elektronene i et atom. I kjegler, er at molekyl kalt retinal. Retinal absorberer synlig lys, å bevege et elektron fra en energi til en annen. Endringen i energi av at en elektron endrer formen av retinal. Det er hjertet av all menneskelig visjon - og omtrent alle syn på jorden: en absorbert foton endrer formen retinal.

Retinal i Eye

Retinal i sin normale konfigurasjon er låst inn i et annet molekyl på overflaten av en kjegle celle. Opsin er et større molekyl som holder på en retinal molekyl. Når retinal endrer form, spretter det ut av opsin. Den opsin da endre konfigurasjon, og starter et signal kaskade. En foton resulterer i et signal på omtrent 100.000 molekyler videre nedover kjeden. Den opsin blir til slutt returneres til å forme med et annet molekyl i cellen. I mellomtiden, de forvrengte retinal beveger seg ut av netthinnen, blir resirkulert tilbake til sin annen form, og til slutt er fritt til å binde seg til en annen opsin.

Ulike farger

Dersom lyset er alt som blir absorbert av det samme molekyl - retinal - så hvordan fotoner av annen energi bli absorbert? Svaret er at de tre ulike kjegle celler i øyet produsere bare aldri så litt forskjellige versjoner av opsin molekylet. De opsin molekyler, som er tett holder retinal, endre elektronenergier mulig i retinal. Modifisert energi betyr en annen foton absorberes, og det er derfor mennesker har tre forskjellige fargesensorer i øyet.