Productos químicos sensibles de color en los conos

by admin 02/23/2011

Productos químicos sensibles de color en los conos

El color es el resultado de una cadena de interacciones complejas. Una de las interacciones claves es entre longitudes de onda de la luz y las células del cono en el ojo humano. Un poco de historia sobre la interacción entre luz y materia y un poco sobre señalización mecanismos en las neuronas le ayudará a entender el mecanismo de absorción de la luz — y por qué los seres humanos ven en tres colores diferentes.

Luz y la materia

Diferentes longitudes de onda de la luz llevan diferentes cantidades de energía. Longitudes de onda más larga significan menos energía; longitudes de onda más cortos significan más. Cuando un fotón — la menor cantidad posible de luz, viaja a través de un material, una de tres cosas ocurre: transmite a través de, refleja en, o se absorbe. El destino del fotón depende de las características del material a través del cual viaja. Si el átomo o la molécula tiene dos Estados de energía diferentes que son separados por la cantidad de energía en los fotones, su probabilidad de ser absorbido es mayor.

Luz visible

Átomos están rodeados por electrones. Electrones pueden estar en Estados de energía diferentes en el átomo, aunque por lo general les gusta estar en la configuración de energía más bajo. Resulta que las energías de la luz visible están en el rango de la diferencia de energía de los electrones en átomos. Así que cuando la luz visible viaja a través de un material, si el color de la luz coincide con exactamente la energía necesaria para mover un electrón de una configuración a otra, entonces la luz se absorbe y el electrón termina en su nueva configuración.

Señalización celular

Las neuronas transmiten señales transmisión de productos químicos a través de canales en la membrana de la célula. Como moléculas específicas cambian su configuración, modificar la distribución de sus átomos y desencadenar otras moléculas para responder. En lo que llama una "cascada enzimática", una señal inicialmente pequeña termina obteniendo amplificados a través de la célula y desencadena la apertura de los canales en la membrana celular. Los canales abiertos que otras moléculas de señalización hacia fuera, y se envía el mensaje. En las células del cono en el ojo, el mensaje es "he visto algo de luz.

Retina y las células del cono

Hay tres tipos diferentes de células cono en el ojo humano normal (personas con menos tipos sufren deficiencia de color y gente con cuatro tipos se llama tetrachromic). Cada tipo de célula del cono absorbe un color ligeramente diferente de la luz: azul, verde y amarillo-verde. Como comentamos en los apartados 1 y 2, la luz se absorbe mejor cuando corresponda perfectamente a una diferencia de energía de los electrones en un átomo. En conos, la molécula se llama retina. Retinal absorbe la luz visible, pasando un electrón de uno energía a otro. El cambio de energía un electrón cambia de la forma de la retina. Que es el corazón de toda visión humana — y la visión casi todos en la tierra: un fotón absorbido cambia la forma de la retina.

Retiniana en el ojo

Retina en su configuración normal está bloqueado en una molécula diferente en la superficie de una célula del cono. Opsina es una molécula más grande que se aferra a una molécula retiniana. Cuando el retinal cambia de forma, rebota de la opsina. La opsina entonces cambia su configuración y comienza una cascada de señalización. Un fotón se traduce en una señal de aproximadamente 100.000 moléculas más abajo de la cadena. La opsina se devuelve finalmente a la forma por otra molécula dentro de la célula. Mientras tanto, la retina distorsionada se mueve fuera de la retina, consigue reciclado a su otra forma y finalmente es libre de unirse a la opsina otro.

Diferentes colores

Si la luz es todo siendo absorbida por la molécula misma, retina, entonces ¿cómo llegar absorbe fotones de diferente energía? La respuesta es que las tres células de diverso del cono en el ojo producen siempre-tan-poco diferentes versiones de la molécula de opsina. Esas moléculas de la opsina, que están sujetando firmemente la retina, modifican las energías de electrones posibles en la retina. Energía modificado significa que se absorbe un fotón diferentes, y por eso los seres humanos tienen tres sensores de color diferente en el ojo.

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