Проверьте знания: Сетчатка и фоторецепторы — тест по биологии с пояснениями
Наблюдение: после выключения света ученик сначала почти ничего не видит, но через несколько минут начинает различать контуры. Это не «включение глаза», а изменение чувствительности зрительной системы — удобная отправная точка для вопросов о палочках и колбочках.
Палочки: высокая чувствительность, сумеречное и периферическое зрение.
Колбочки: цвет, яркий свет, высокая острота.
Центральная ямка: максимум точности центрального зрения.
Диск зрительного нерва: фоторецепторов нет.
Содержание статьи4 разделаПоказатьСкрыть
Сетчатка и фоторецепторы: 19 вопросов с причинными связями
Разбор ситуации
Улучшение видимости в темноте связано с адаптацией сетчатки, а не с тем, что хрусталик «настраивается на темноту». Аккомодация меняет фокус по расстоянию, а световая адаптация — чувствительность зрительной системы к уровню освещения.
Где искать причину ошибки
1–7: палочки, колбочки и распределение по сетчатке; 8–14: фототрансдукция и передача сигнала; 15–19: адаптация и интерпретация наблюдений.
Открытые мини-задания
1. Сравните палочки и колбочки по чувствительности, цвету и пространственной точности. Критерий: Должны быть три корректных различия без утверждения, что один тип «лучше» во всём.
2. Почему слабую звезду иногда легче увидеть, если смотреть немного в сторону? Критерий: Связать периферическую сетчатку с большим вкладом палочек.
3. Опишите путь сигнала от фотона до зрительного нерва на уровне основных клеток. Критерий: Фотопигмент/фоторецептор → биполярные клетки → ганглиозные клетки → зрительный нерв.
Ключ и объяснения
1. D — Палочки и колбочки. Палочки и колбочки — специализированные фоторецепторы. Свет изменяет состояние их фотопигментов и тем самым запускает передачу сигнала по сетчатке.
2. B — Палочки. Палочки обладают высокой светочувствительностью и важны для сумеречного зрения. Они не обеспечивают полноценное различение цвета.
3. D — Колбочки. У человека есть несколько типов колбочек с различными спектральными чувствительностями. Сравнение их активности позволяет зрительной системе различать цвета.
4. C — В ней очень высокая плотность колбочек и точные нейронные связи. Центральная ямка специализирована для детального зрения. Высокая плотность колбочек и малая конвергенция сигналов помогают различать мелкие детали.
5. A — В месте выхода зрительного нерва из сетчатки. В диске зрительного нерва аксоны покидают глаз. Фоторецепторы там отсутствуют, поэтому возникает участок поля зрения без прямой световой чувствительности.
6. C — При слабом свете зрение сильнее зависит от палочек. Палочки чувствительнее к слабому свету, но не обеспечивают трёхкомпонентное цветовое различение. Поэтому при низкой освещённости восприятие становится ближе к оттенкам серого.
7. A — Слабую звезду рядом с точкой фиксации. В периферических участках сетчатки много палочек. Поэтому слабый свет может лучше регистрироваться, если изображение падает не точно в центральную ямку.
8. C — Начинается цепь фототрансдукции, изменяющая электрическое состояние фоторецептора. Фоторецептор преобразует энергию света в изменение мембранного потенциала и передачи сигнала. Это первый этап превращения света в нервную информацию.
9. D — Фоторецептор → биполярная клетка → ганглиозная клетка → зрительный нерв. Фоторецепторы передают информацию внутренним нейронам сетчатки, затем ганглиозным клеткам. Их аксоны формируют зрительный нерв.
10. D — Их сигналы обладают высокой чувствительностью и могут суммироваться. Высокая чувствительность палочковой системы достигается в том числе благодаря конвергенции сигналов. Цена этого — меньшая пространственная точность по сравнению с центральным колбочковым зрением.
11. B — В центральной сетчатке их сигналы передаются с высокой пространственной точностью. В области центральной ямки колбочки организованы так, что детали изображения кодируются особенно точно. Поэтому чтение и рассматривание мелких объектов обычно используют центральное зрение.
12. C — Палочки. Высокая чувствительность при слабом освещении и отсутствие цветового различения — типичные свойства палочковой системы. Это особенно характерно для периферической сетчатки.
13. A — Высокая плотность колбочек. Такие свойства характерны для центральной ямки. Здесь колбочки обеспечивают детальное и цветовое зрение.
14. C — Мозг использует информацию соседних участков и второго глаза. Хотя в диске зрительного нерва нет фоторецепторов, зрительная система компенсирует этот пробел. Поля зрения двух глаз также частично перекрываются.
15. B — Палочки являются главным механизмом цветового зрения. Цветовое различение связано прежде всего с колбочковой системой. Палочки дают высокую чувствительность в темноте, но не кодируют цвет таким же способом.
16. A — Темновую адаптацию зрительной системы. Чувствительность сетчатки постепенно повышается в темноте. Важную роль играет восстановление чувствительности палочковой системы и изменения нейронной обработки.
17. B — Он переводит энергию света в изменение электрической активности клетки. Фототрансдукция — пример сенсорного преобразования. Физический стимул света становится электрическим и химическим сигналом нервной системы.
18. B — Свет воспринимают фоторецепторы, а зрительный нерв проводит уже обработанный сигнал. Зрительный нерв состоит из аксонов ганглиозных клеток. Он передаёт информацию в мозг, но не является светочувствительной поверхностью.
19. A — Разные типы клеток последовательно принимают, обрабатывают и передают световую информацию. Сетчатка — часть нервной системы со сложной сетью клеток. Уже в ней происходит первичная обработка световой информации до передачи по зрительному нерву.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
