химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ывается в состоянии наблюдать квантовые флуктуации излучения. Это было впервые показано Барнесом и Черни в 1932 г.

В 1933 г. Вавилов с сотрудниками провел подробные визуальные исследования квантовых флуктуации с помощью очень надежной методики. Были получены точные характеристики палочковой чувствительности глаза и важные данные о природе света. Позднее появились работы Хехта, посвященные той же проблеме.

Фоторецепторы многих беспозвоночных устроены иначе.-Остановимся на эволюции фоторецепции. Уместно начать обсуждение со слов Дарвина («Происхождение видов»): «...Если мы будем иметь в виду, сколь малым должно быть число живущих форм по сравнению с теми, которые вымерли, трудность перестает быть слишком большой и мы можем верить, что естественный отбор мог превратить простой аппарат оптического нерва, покрытого пигментом и снабженного прозрачной мембраной, в оптический инструмент...».

Простейший вид фоторецепции — это фототаксис. Одноклеточное эвглена обладает оранжево-красным фоторецепторным пятном — стигмой. Можно думать, что этот фоторецептор возник эволюционно из жгутика или реснички, ассоциировавшей пигмент. Под действием света стигма создает своего рода нервный импульс в жгутике, и эвглена движется по направлению к свету. Как указывает Уолкен, детально исследовавший фототаксис, система стигма — жгутик может рассматриваться как серво-меха-низм с обратной связью, обеспечивающий максимальную освещенность организма.

Зная площадь фоторецептора, длину волны и интенсивность» света, можно оценить энергию, необходимую для фототактического ответа. Для эвглены это очень малая величина — около 1,7 • Ю-11 эрг/(см2 с). Число фотонов, необходимое для возбуждения фоторецептора, равно семи. Скорость движения клетки оказывается пропорциональной числу поглощенных фотонов.

Получение зрительного изображения требует более тонкого устройства. Холдейн указывал, что возможны лишь четыре типа глаза, если определить глаз как орган, в котором свет, распространяющийся в одном направлении, стимулирует нервное волокно. Это — пучок трубочек, установленных по разным направлениям, и три типа устройств, подобных хорошо известным инструментам: камера с булавочным отверстием, обычная камера с линзой и телескоп-рефлектор. Булавочное отверстие служит фоторецепции у плоских червей — планарий. У дождевого червя светочувствительные клетки, наличествующие на поверхности

Ж>ис. 14.18. Схема простого глаза: плоского червя (а), насекомого (б). Л

линза, Ф — фоторецептор

тела, содержат линзы. Клетки эти окружены нейрофибриллярной сеткой. У многих пиявок такие клетки объединены в устройство с общей линзой. Такое устройство показано на рис. 14.18, оно называется ocellus или простой глаз.

У членистоногих имеются сложные глаза, формирующие изображение. Это так называемые фасеточные глаза, построенные из юмматидиев. Число омматидиев варьирует от немногих у определенных видов муравьев до более чем 2000 у стрекозы. Каждый омматидий содержит роговичную линзу, кристаллическую колбочку и от 3 до 11 чувствительных клеток. В этих клетках помещаются фоторецепторные структуры — рабдомеры, функция которых подобна функции внешнего сегмента палочки позвоночного (рис. 14.19). Совокупность рабдомеров образует рабдом% ?служащий фоторецепторной областью внутри каждого оммати-,дия. На рис. 14.20 показана схема омматидия насекомого.

Фасеточные глаза способны определять плоскость колебаний поляризованного света. Это имеет адаптационное значение — направление поляризации указывает положение Солнца. Муравьи н пчелы пользуются Солнцем как компасом для навигации. Фриш построил модель рабдома, состоящего из восьми треугольных поляризующих элементов, каждый из которых пропускает свет пропорционально степени поляризации. Противоположные пары рабдомеров обладают параллельными поляризаторами. На рис. 14.21 показано, как такие рабдомеры могут действовать в качестве анализаторов поляризованного света. Изучение тонкой структуры фоторецепторов членистоногих подтверждает эту модель — имеется строгое геометрическое расположение перпендикулярных и параллельных микротрубочек, образующих рабдом.

Принципиальное строение глаза головного моллюска — осьминога, кальмара, каракатицы — сходно со строением глаза позвоночного. Глаз имеет роговицу, линзу (хрусталик), сетчатку. Природа производила выбор из немногих возможностей, и поэтому не следует удивляться сходству глаз у столь разнящихся Животных.

§ 14.6. Молекулярный механизм фоторецепции

Человек и высшие животные воспринимают свет обычной интенсивности в области примерно от 400 до 760 нм. Ультрафиолетовый свет поглощается прозрачными тканями глаза. Инфракрасные лучи не воспринимаются сетчаткой. Если бы они воспринимались, то у теплокровных животных возникал бы сильный фон инфракрасной радиации, препятствующей рецепции информативных сигналов. Следовательно, пигмент или пигменты фоторецеп-торных клеток должны поглощать свет в видимой области спектра, т. е. быть окрашенными. Поскольку речь идет о молекулах

страница 176
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить искусственные цветы на арку
Рекомендуем компанию Ренесанс - готовая лестница на второй этаж купить - цена ниже, качество выше!
кресло ch 593
Интернет-магазин КНС Нева предлагает факс цена купить - быстро, качественно и надежно! г. Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)