Если луч фокусируется позади сетчатки то это вызывает

Дисклеймер: многабукаф и сложных, умных и длинных слов. 

За восприятие зрительного сигнала в НСП отвечает фоторецепторный пигмент родопсин, поглощающий квант света и перестраивающий себя. В процессе передачи сигнала на плазматическую мембрану принимают участие четыре белка: родопсин, трансдуцин, фосфодиэстераза сGMP и cGMP-зависимый катионный канал, а cGMP, являясь вторичным мессенджером, непосредственно передает сигнал с мембраны дисков на наружную плазматическую мембрану. Электрофизиологический ответ фоторецепторной клетки на световой стимул длится в течение сотен миллисекунд, а затем прекращается благодаря существования в НСП механизмов, ответственных за выключение фосфодиэстеразного каскада и восстановление темнового состояния.

А теперь вот тут вот всё подробно:

Как палочки, так и колбочки содержат светочувствительные пигменты – рецепторы светового излучения. Во всех палочках человека пигмент один и тот же; колбочки делятся на три типа, каждый из них со своим особым зрительным пигментом. Эти четыре пигмента чувствительны к различным длинам световых волн, и в случае колбочек эти различия составляют основу цветного зрения. В палочках большая часть зрительного пигмента (называемого родопсином) локализована в мембране фоторецепторных дисков. Под воздействием света молекула родопсина поглощает единственный квант видимого света (фотон), что приводит к химической перестройке зрительного рецептора.

В результате поглощения кванта света молекулой родопсина и последующих за этим биохимических реакций происходит закрытие катионных (Na+/Са2+) каналов, что приводит к уменьшению темнового тока и гиперполяризации (увеличению наружного положительного заряда) плазматической мембраны клетки. Свет, повышая потенциал на мембране рецепторной клетки (гиперполяризуя ее), уменьшает выделение медиатора. Таким образом, стимуляция, как ни странно на первый взгляд, выключает рецепторы. 

Первый шаг процесса фототрансдукции – поглощение кванта света фоторецепторным пигментом, родопсином и переход родопсина в фотоактивированное состояние (R —> R*). 

Поглощение родопсином кванта света приводит к ряду его фотохимических превращений – фотолизу. Первичным актом в этом процессе является изомеризация 11-цис-ретиналя в полностью транс-форму. Изомеризация ретиналя является единственным светозависимым процессом в ходе светоактивации родопсина, все остальные стадии фотолиза светонезависимые, они сопряжены с конформационными перестройками в молекуле опсина и реакциями протонирования–депротонирования основания Шиффа, образованного между ретиналем и e-аминогруппой остатка лизина-296 опсина. Между поглощением фотона и изомеризацией ретиналя проходит около 200 фемтосекунд. За этим событием следует образование в течение миллисекунд нескольких промежуточных форм родопсина, каждая из которых характеризуется своим спектром поглощения. Наибольшую важность для биохимических реакций, приводящих к возникновению фоторецепторного ответа, представляет один из интермедиатов фотолиза родопсина – метародопсин II, который содержит непротонированное основание Шиффа с полностью транс-ретиналем и характеризуется значительными конформационными перестройками в сравнении с темновым родопсином.

Метародопсин II (R*) выступает в роли катализатора в процессе активации следующего белка зрительнго каскада, трансдуцина (Т). Ta находится в комплексе с молекулой GDP (Ta -GDP) и связана с димером Тbg . Комплекс (Ta -GDP)-Тbg локализуется на внешней поверхности мембраны дисков и обладает повышенным сродством к метародопсину II. В результате связывания R* с (Ta -GDP)-Тbg индуцируется обмен связанного с Ta GDP на GTP. Комплекс R*-(Ta -GDP)-Тbg быстро диссоциирует на R*, активный комплекс Ta*-GTP и Тbg . Освобождающийся R* способен активировать другую молекулу трансдуцина (рис. 2, III). Активация сотен или даже тысяч молекул трансдуцина единственной молекулой фотовозбужденного родопсина является первым этапом усиления в процессе передачи зрительного сигнала.

T*a-GTP, в свою очередь, активирует следующий белок зрительного каскада – фосфодиэстеразу (PDE) циклического GMP (cGMP). PDEa- и PDEb -субъединицы осуществляют каталитическую функцию гидролица cGMP, а PDEg-субъединица является внутренним ингибитором фермента.

По аналогии с другими рецепторными системами, сопряженными с G-белками, в системе родопсин– трансдуцин-фосфодиэстераза cGMP, PDE является эффекторным белком, а сGMP – вторичным мессенджером. Однако в отличие от большинства рецепторных систем, которые служат для передачи сигнала с внешней стороны клеточной мембраны внутрь клетки, белки зрительного каскада передают сигнал с мембраны дисков, расположенной внутри НСП, на наружную плазматическую мембрану. Рассмотрим этот процесс более подробно. В темноте PDE неактивна, и в цитоплазме палочки поддерживается высокий уровень cGMP за счет активности фермента гуанилатциклазы. В результате этого большая часть сGMP-зависимых катионных (Na+/Са2+) каналов в плазматической мембране НСП находится в открытом состоянии и катионы Na+ и Са2+ свободно диффундируют из внеклеточного пространства в цитозоль, что приводит к деполяризации плазматической мембраны. Проникающие в цитоплазму катионы Na+ удаляются из клетки Na+/K+ — ATP-азой, расположенной в теле палочки (внутреннем сегменте). Внутриклеточная концентрация Са2+ поддерживается на постоянном уровне находящимся в плазматической мембране НСП Na+/Са2+, К+ -катионообменником.

Взаимодействуя с PDE, T*a-GTP снимает ингибирующее воздействие PDEg на фермент, при этом для полной активации PDE необходимо присутствие двух молекул T*a-GTP на молекулу фермента (по одной на каждую PDEg-субъединицу). Активированная фосфодиэстераза (PDE*) гидролизует множество молекул сGMP (до трех тысяч молекул на молекулу активного фермента), и этот процесс является вторым этапом усиления зрительного сигнала. Снижение внутриклеточной концентрации сGMP приводит к закрытию cGMP-зависимых катионных каналов и гиперполяризации плазматической мембраны. 

А инфа взята отсюда, только удалено всё лишнее. Если вам непонятно, бегом по ссылке и читайте полный разбор с пояснениями и рисуночками.

МЕДИЦИНСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАЗДЕЛ

ФИЗИОЛОГИЯ

Фокусирование на сетчатке

Роговица и водянистая влага вызывают

рефракцию (преломление) световых лучей, проходящих внутрь глаза.

Роговица преломляет большую часть поступающего света. Цель хрусталика — тонкое фокусирование лучей таким образом, чтобы изображение точно попадало на сетчатку. Хрусталик — кристаллическая структура, состоящая из нескольких слоев. Он соединен с мышцами ресничного тела поддерживающими связками. Движения ресничной мышцы изменяют кривизну хрусталика в зависимости от того, насколько далеко или близко находится объект, на котором надо сфокусироваться. Диаграмма внизу (вид глаза изнутри и сбоку) показывает, как хрусталик принимает нужную форму.

Свет попадает в глаз в виде почти параллельных лучей. При прохождении через роговицу лучи частично фокусируются перед зрачком. Затем хрусталик преломляет свет сильнее, направляя его на сетчатку, где получается перевернутое изображение. Мозг обрабатывает информацию таким образом, что мы воспринимаем изображение в правильном положении.

Смотрим на близкий объект

Смотрим на отдаленный объект

Сокращенная ресничная мышца

Округлый хрусталик

Расслабленные поддерживающие —

Световые лучи от близкого предмета могут расходиться, требуя большей рефракции. Ресничная мышца сокращается, уменьшая напряжение поддерживающих

связок. Хрусталик становится более округлым. При прохождении через округлый хрусталик световые лучи резко сходятся на задней стенке глаза.

Световые лучи от отдаленного предмета идут почти параллельно. Это требует меньшей рефракции хрусталика. Ресничная мышца расслабляется, и напря

жение поддерживающих связок тянет углы хрусталика в стороны. Хрусталик становится более тонким и плоским. Лучи фокусируются на задней стенке глаза.

Распространенные дефекты глаз

Два наиболее распространенных дефекта глаз — это близорукость (миопия) и дальнозоркость (гипер-метропия).

Близорукость — неспособность фокусировать отдаленные объекты. Обычно это результат того, что зрительная ось глазного яблока слегка удлинена. Из-за этого изображение отдаленного объекта формируется перед сетчаткой-Дальнозоркость, напротив, появляется тогда, когда зрительная ось глазного яблока укорочена. В результате точка фокуса света от близкого предмета лежит за сетчаткой.

Близорукость корректируется ношением очков с расходящимися (вогнутыми) линзами. Дальнозоркость корректируется очками со сходящимися (выпуклыми) линзами.

Другой частый дефект зрения -старческая дальнозоркость

(пресбиопия), которая проявляется в неспособности фокусировать близкие объекты из-за того, что хрусталик теряет эластичность. Обычно дефект появляется в среднем возрасте и корректируется использованием сходящихся линз. Чаще всего именно в этот период времени человеку становятся необходимы очки для коррекции проблем со зрением.

Астигматизм — результат небольшой деформации глазного яблока, по причине которого изображение объекта искажается. Астигматизм корректируется ношением очков с цилиндрическими линзами, которые нейтрализуют это искажение.

БЛИЗОРУКОСТЬ. Параллельные лучи света фокусируются перед сетчаткой. В результате отда ленные предметы кажутся расплывчатыми.

Л5

Г

Вогнутые линзы вызывают расхождение световых лучей, па дающих на линзу, и корректируют зрение.

ДАЛЬНОЗОРКОСТЬ. Световые лучи от объекта фокусируются позади сетчатки, когда мышцы, контролирующие фокусировку хрусталика, расслаблены. Это приводит к расплывчатому изображению ближних предметов.

Расслабленная ресничная мышца

Плоский хрусталик

Напряженные поддерживающие связки

Инфоурок
›

Биология
›Презентации›Презентация по биологии «Глаз и зрение. Формирование изображения на сетчатке» (8 класс)