Farbe empfindlichen Chemikalien in den Cones

Farbe ist das Ergebnis einer Kette von komplexen Wechselwirkungen . Eine der wichtigsten Wechselwirkungen zwischen Wellenlängen von Licht und der Zapfen in dem menschlichen Auge . Ein wenig Hintergrund über die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie und ein wenig über die Signalmechanismen in Neuronen im Verständnis des Mechanismus der Lichtabsorption helfen --- und warum Menschen sehen, in drei verschiedenen Farben. Licht und Materie

Unterschiedliche Wellenlängen des Lichts tragen unterschiedliche Mengen an Energie. Längere Wellenlängen bedeuten weniger Energie; kürzeren Wellenlängen bedeuten mehr . Wenn ein Photon --- die kleinstmögliche Menge an Licht --- reist durch ein Material , entweder eines der drei Dinge passiert : trägt es durch , es reflektiert oder absorbiert wird . Das Schicksal des Photons hängt von den Eigenschaften des Materials, durch das sie reisen . Wenn das Atom oder Molekül hat zwei verschiedene Energiezustände , die durch die Energiemenge in der Photon durch getrennt sind , ist die Wahrscheinlichkeit, absorbiert höher.
Sichtbares Licht

Atome werden durch Elektronen umgeben ist. Elektronen können in verschiedenen Energiezuständen um das Atom sein, obwohl sie in der Regel eine in ihrer niedrigsten Energie ausgebildet sein. Es stellt sich heraus , dass die Energien des sichtbaren Lichts in dem Bereich rechts von der Energiedifferenz der Elektronen um Atomen . Also , wenn sichtbares Licht durch ein Material , wenn die Farbe des Lichts genau die benötigt wird, um ein Elektron von einer Konfiguration zur anderen bewegen Energie entspricht , dann wird das Licht absorbiert wird und die Elektronen landet in seiner neuen Konfiguration .
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Zellsignal
Neurone übertragen Signale durch Öffnen und Schließen Kanäle in ihren Membranen .

Neurone übertragen Signale durch die Übertragung von Chemikalien durch Kanäle in ihrer Zellmembran . Als spezifische Moleküle ihre Konfiguration ändern , können sie die Verteilung ihrer Atome modifizieren und auslösen anderen Molekülen zu reagieren. In was als ein " enzymatische Kaskade ", ein anfänglich kleines Signal endet immer durch die Zelle verstärkt, und löst das Öffnen der Kanäle in der Zellmembran. Die offenen Kanäle lassen Sie andere Signalmoleküle aus , und die Nachricht wird gesendet. In der Zapfenzellen in die Augen, ist die Botschaft "Ich sah ein Licht . "
Netzhaut-und Zapfenzellen

Es gibt drei verschiedene Arten von Zapfen in der normalen menschlichen Auges ( Menschen mit erhöhtem Farbtypenleiden Mangel und Menschen mit vier Typen werden tetrachromic bezeichnet). Jede Art von Zapfenzellen absorbiert eine etwas andere Lichtfarbe : blau , grün und gelb- grün. Wie in den Abschnitten 1 und 2 diskutiert wird Licht am besten absorbiert , wenn es passt perfekt zu einem Energieunterschiedder Elektronen in einem Atom . Im Kegel, ist , dass Molekül namens Retinal. Retinal sichtbares Licht absorbiert , Bewegen einer Elektronenenergievon einem zum anderen. Die Änderung in der Energie dieses ein Elektron ändert sich die Form des Netzhaut . Das ist der Kern aller menschlichen Sehens --- und nur über alle Vision auf der Erde : . Ein Photon absorbiert, ändert sich die Form der Netzhaut
Netzhaut im Auge
Das Auge fokussiert Licht auf die Netzhaut , wo Photonen interagieren Moleküle Retinal.

Retinal in seiner normalen Konfiguration in einem anderen Molekül in der Oberfläche eines Kegels Zelle gesperrt . Opsin ein größeres Molekül enthält , die auf den Netzhaut Molekül. Wenn der Netzhaut die Form ändert , springt sie aus dem Opsin . Das Opsin ändert dann seine Konfiguration und startet eine Signalkaskade . Ein Photon führt zu einem Signal von ca. 100.000 Molekülen weiter unten in der Kette . Das Opsin schließlich wieder in einem anderen Molekül in der Zelle zu formen. Inzwischen sind die verzerrten Netzhaut bewegt sich aus der Netzhaut, wird wieder in die andere Form zurückgeführt wird, und schließlich ist frei, um zu einem anderen Opsin binden.
Verschiedenen Farben kaufen Wir sehen
verschiedenen Farben weil verschiedene Kegel erstellen nur leicht unterschiedlichen Umgebungen für die Netzhaut .

Wenn das Licht die alle von dem gleichen Molekül --- Netzhaut absorbiert --- dann, wie Photonen unterschiedlicher Energie absorbiert zu werden ? Die Antwort ist , dass die drei verschiedenen Kegelzellen im Auge erzeugen nur immer so leicht unterschiedliche Versionen des Opsin- Molekül. Diese Opsin -Moleküle, die dicht hält die Netzhaut sind , ändern Sie die Elektronenenergien in der Netzhaut möglich . Geändert Energie bedeutet eine andere Photon absorbiert , und das ist , warum Menschen haben drei verschiedene Farbsensoren im Auge.