Hóa học của tầm nhìn

Hóa học của thị giác: ánh sáng biến thành xung thần kinh như thế nào

Tầm nhìn của chúng ta là một trong những quá trình phức tạp và đáng kinh ngạc nhất xảy ra trong cơ thể con người. Khi nhìn thế giới xung quanh chúng ta, ánh sáng chiếu vào võng mạc, nơi nó được chuyển thành xung thần kinh, sau đó được truyền đến não để xử lý thêm. Làm thế nào điều này xảy ra?

Các tế bào đặc biệt trên võng mạc gọi là tế bào cảm quang đóng vai trò quan trọng trong thị giác. Các tế bào cảm quang được chia thành hai loại: hình que và hình nón. Các que hoạt động trong điều kiện ánh sáng yếu và cung cấp tầm nhìn đen trắng, trong khi các tế bào hình nón hoạt động trong ánh sáng mạnh và cho phép nhìn màu.

Mỗi que chứa một sắc tố nhạy cảm với ánh sáng gọi là rhodopsin. Rhodopsin bao gồm retinene, dạng aldehyd của vitamin A và opsin, một phân tử protein được tìm thấy trên bề mặt của que. Khi ánh sáng chiếu vào thanh, retinene thay đổi hình dạng khiến opsin thay đổi hình dạng và tạo ra xung thần kinh. Quá trình này được gọi là đồng phân hóa.

Quá trình đồng phân hóa retinene xảy ra rất nhanh và thậm chí có thể xảy ra từ một lượng tử ánh sáng, tức là. đơn vị ánh sáng nhỏ nhất. Sau khi đồng phân hóa, rhodopsin được chuyển thành lumyrhodopsin, sau đó chất này được chuyển thành metarhodopsin. Metarhodopsin bị phân hủy thành retinene và opsin và quá trình này được lặp lại.

Một trong những đặc điểm thú vị nhất của hóa học thị giác là hệ thống rhodopsin được điều chỉnh đặc biệt cho nhiều loại phản ứng. Mắt chúng ta phải phản ứng với ánh sáng có cường độ rất khác nhau và hệ thống rhodopsin giúp điều này trở nên khả thi.

Vì vậy, thị giác là một quá trình rất phức tạp xảy ra do các phản ứng hóa học trong cơ thể chúng ta. Tính chất hóa học của thị giác cho phép chúng ta nhận thức thế giới xung quanh và tận hưởng vẻ đẹp của nó.