
眼の構造と光の受容
カエル先生錐体は色・桿体は暗がりが得意。盲斑は視神経の出口で視細胞が無いだけだよ。
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- 眼は**角膜**と**水晶体**で光を屈折(新しいタブで開きます)させ、**網膜**に像を結ぶ。網膜の情報は**視神経**を通って脳に伝わる。
- 網膜には色を感じる**錐体細胞**と弱い光に反応する**桿体細胞**があり、視神経の出口は視細胞が無い**盲斑**になる。
- 暗所での**暗順応**は**ロドプシン**が増えて起こり、**毛様体**の収縮・弛緩は水晶体の厚さを変えて遠近調節する。
詳しく
眼の構造(角膜・水晶体・網膜・視神経)
眼は光を受け取る受容器で、外側の角膜と内側の水晶体が光を屈折させ、眼の奥に広がる網膜に像を結ぶ。
網膜に結ばれた像の情報は、網膜に分布する視細胞が電気的な信号に変え、視神経を通って脳に伝えられる。
視神経が眼球から出ていく部分には視細胞が存在しないため、ここに像が結ばれても光として感じない。この部分を盲斑という。
錐体細胞と桿体細胞・黄斑と盲斑
網膜の視細胞には錐体細胞と桿体細胞の2種類があり、どちらも光を受け取って信号に変える。
錐体細胞は色の違いを感じ取れるが弱い光には反応しにくく、網膜の中心にある黄斑に集まって分布している。
桿体細胞は色の区別はできないが、弱い光にもよく反応し、黄斑の周囲に広く分布している。
明順応・暗順応(ロドプシン)と遠近調節
暗い場所に入った直後は何も見えないが、時間がたつと見えるようになる。これは桿体細胞に含まれるロドプシンという物質が暗所で増え、弱い光にも反応しやすくなるために起こる現象で、暗順応という。
逆に明るい場所に出た直後はまぶしく感じ、しばらくすると慣れ(新しいタブで開きます)る。これはロドプシンなどの感度が明るさに合わせて下がるために起こる現象で、明順応という。
近くの物を見るときは毛様体が収縮してチン小帯がゆるみ、水晶体が厚くなる。遠くの物を見るときは毛様体が弛緩してチン小帯が緊張し、水晶体が薄くなる。こうした厚さの変化によって、遠近調節が行われる。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/eye-structure-and-photoreception/?from=print#quiz
眼に入った光が像を結ぶまでの屈折の順序として正しいものはどれか。
- ◯ 水晶体→角膜→網膜の順に屈折し像を結ぶ
- ◯ 角膜だけで屈折し水晶体は関係しない
- ◯ 網膜→角膜→水晶体の順に屈折し像を結ぶ
- ◯ 角膜→水晶体→網膜の順に屈折し像を結ぶ
正解:角膜→水晶体→網膜の順に屈折し像を結ぶ
眼に入った光は、外側の角膜、内側の水晶体の順に屈折(新しいタブで開きます)し、網膜に像を結ぶ。錐体細胞と桿体細胞の違いとして正しいものはどれか。
- ◯ 錐体細胞は色を感じ黄斑に集まるが弱光に弱く、桿体細胞は色を区別できないが弱光に強い
- ◯ 桿体細胞は色を感じ黄斑に集まるが弱光に弱く、錐体細胞は色を区別できないが弱光に強い
- ◯ 錐体細胞と桿体細胞はどちらも色を区別できず、働きに違いはない
- ◯ 錐体細胞と桿体細胞はどちらも色を感じ、分布する場所も同じである
正解:錐体細胞は色を感じ黄斑に集まるが弱光に弱く、桿体細胞は色を区別できないが弱光に強い
錐体細胞は色の違いを感じ取れるが弱い光には反応しにくく、黄斑に集まる。桿体細胞は色の区別はできないが弱い光にもよく反応し、黄斑の周囲に広く分布する。暗い場所に入った直後は見えにくく、時間がたつと見えるようになる暗順応はなぜ起こるか。
- ◯ 瞳孔が閉じて光の量を減らすようになるため
- ◯ 水晶体が厚くなり、光をより多く集めるようになるため
- ◯ 錐体細胞のロドプシンが減り強い光にしか反応しなくなるため
- ◯ 桿体細胞のロドプシンが増え弱い光にも反応しやすくなるため
正解:桿体細胞のロドプシンが増え弱い光にも反応しやすくなるため
桿体細胞に含まれるロドプシンが暗所で増え、弱い光にも反応しやすくなるために起こる。近くの物を見るとき、毛様体・チン小帯・水晶体はどう変化するか。
- ◯ 毛様体が収縮しチン小帯がゆるみ、水晶体が厚くなる
- ◯ 毛様体が収縮しチン小帯が緊張し、水晶体が薄くなる
- ◯ 毛様体が弛緩しチン小帯が緊張し、水晶体が厚くなる
- ◯ 毛様体の動きに関係なく水晶体の厚さは変わらない
正解:毛様体が収縮しチン小帯がゆるみ、水晶体が厚くなる
近くを見るときは毛様体が収縮してチン小帯がゆるみ、水晶体は厚くなる。
単元のポイント
- 角膜・水晶体・網膜・視神経 光を屈折させる角膜と水晶体、像が結ばれる網膜、情報を脳へ運ぶ視神経
- 錐体細胞と桿体細胞 色を感じるが弱光に弱い錐体細胞と、色は区別できないが弱光でも働く桿体細胞
- 黄斑と盲斑 錐体細胞が集まる網膜の中心(黄斑)と、視細胞が無く光を感じない盲斑(視神経の出口)
- 明順応・暗順応と遠近調節 ロドプシンの増減による明暗への慣れと、毛様体・チン小帯による水晶体の厚さの調節