Färg Känsliga kemikalier i Cones

Färg är resultatet av en kedja av komplexa interaktioner . En av de viktigaste sambanden är mellan ljusvåglängder och könen celler i det mänskliga ögat. Lite bakgrund om växelverkan mellan ljus och materia samt lite om signaleringsmekanismeri nervceller kommer att bidra till att förstå mekanismen av ljusabsorption --- och varför människor ser i tre olika färger . Ljus och materia

olika våglängder av ljus har olika mängder energi. Längre våglängder innebär mindre energi , kortare våglängder betyder mer . När en foton --- den minsta möjliga mängd ljus --- färdas genom ett material , antingen en av tre saker inträffar : den sänder igenom , det reflekterar bort , eller den absorberas . Ödet för fotonen beror på egenskaperna hos materialet genom vilken den färdas . Om atomen eller molekylen har två olika energitillstånd som är separerade med den mängd energi som transporteras i fotonen är högre är dess sannolikhet för att absorberas. Addera Visible Light

Atomer är omgivna av elektroner . Elektroner kan vara i olika energitillstånd runt atomen , även om de gillar oftast att vara i sitt lägsta energikonfiguration. Det visar sig att de energier synligt ljus har rätt i utbudet av energiskillnadenav elektroner runt atomer . Så när synligt ljus färdas genom ett material , om färgen på ljuset matchar exakt den energi som behövs för att flytta en elektron från en konfiguration till en annan , då ljuset blir absorberas och elektronen hamnar i dess nya utformning .


Cellsignalerings
nervceller överföra signaler genom att öppna och stänga kanalerna i deras membran .

Nervceller sänder signaler genom att överföra kemikalier genom kanaler i sitt cellmembran. Som specifika molekyler ändrar sin konfiguration , de ändrar fördelningen av deras atomer och utlösa andra molekyler för att svara . I vad som kallas en " enzymatisk kaskad , " en initialt liten signal hamnar blir förstärkt genom cellen , och utlöser öppningen av de kanaler i cellmembranet . De öppna kanalerna låta andra signalmolekyler ut, och meddelandet skickas . I kon celler i ögat , är budskapet " Jag såg lite ljus . "

Retinal och kon celler

Det finns tre olika typer av kon celler i normalt mänskligt öga ( personer med färre typer lider färgbrist och personer med fyra typer kallas tetrachromic ) . Varje typ av kon celler absorberar en något annorlunda färg av ljus : blå, grön och gul-grön . Som diskuterades i avsnitt 1 och 2 , ljuset bäst absorberas när det matchar perfekt till en energiskillnadenelektronerna i en atom . I koner , är att molekyl som kallas näthinnan . Retinal absorberar synligt ljus , flytta en elektron från en energi till en annan . Ändringen i energi av att en elektron ändrar formen på den retinala . Det är hjärtat i all mänsklig syn --- och nästan all syn på jorden : . En absorberad foton ändrar formen av retinal
näthinnan i ögat
ögat fokuserar ljuset på näthinnan , där fotoner interagerar med molekyler retinal .

Retinal i sin normala konfiguration är låst i en annan molekyl på ytan av en kon -cell. Opsin är en större molekyl som håller på med en retinal molekyl . När retinal ändrar form , studsar den ur opsin . Den opsin ändrar sedan dess konfiguration och startar en signalkaskad . En foton ger en signal på ca 100.000 molekyler längre ned i kedjan . Den opsin slutligen returneras till form av en annan molekyl i cellen. Under tiden de förvrängda retinala rör sig ut i näthinnan , blir återförs till sin andra form , och så småningom är fri att binda till en annan opsin .
Olika färger
Vi ser olika färger eftersom olika koner skapar bara lite olika miljöer för näthinnan .

Om ljuset alla absorberas av samma molekyl --- retinal --- sedan hur fotoner med olika energi absorberas ? Svaret är att de tre olika kon celler i ögat producerar bara allt så lite olika versioner av opsin molekylen . Dessa opsin molekyler , som är tätt håller retinal , ändra elektronenergiermöjliga i näthinnan . Modifierad energi innebär en annan foton absorberas , och det är därför människor har tre olika färgsensoreri ögat . Addera