视觉化学

视觉化学:光如何转变为神经冲动

我们的视觉是人体中发生的最复杂和最令人惊奇的过程之一。当观察我们周围的世界时,光线照射到视网膜,在那里转化为神经冲动,然后传输到大脑进行进一步处理。这是怎么发生的?

视网膜上称为感光器的特殊细胞在视觉中发挥着关键作用。感光器分为两种类型:视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞在弱光下工作并提供黑白视觉,而视锥细胞在强光下工作并提供彩色视觉。

每根视杆细胞都含有一种称为视紫红质的光敏色素。视紫红质由视黄烯(维生素 A 的醛形式)和视蛋白(一种存在于视杆表面的蛋白质分子)组成。当光线照射到视杆时,视黄醇会改变其形状,从而导致视蛋白改变形状并产生神经冲动。这个过程称为异构化。

视黄烯的异构化发生得非常快,甚至可以从光量子中发生,即光的最小单位。异构化后,视紫质转化为光视紫质,然后再转化为变视紫质。变视紫红质被分解为视黄烯和视蛋白,并且重复该过程。

视觉化学最有趣的特征之一是视紫红质系统专门适用于各种反应。我们的眼睛必须对不同强度的光做出反应,而视紫红质系统使这成为可能。

因此,视觉是一个非常复杂的过程,是由于我们体内的化学反应而发生的。视觉的化学作用使我们能够感知周围的世界并享受它的美丽。