Sauvat ja kartiot ovat valoreseptoreita, jotka ovat käyttökelpoisia silmien näön tuottamisessa. Sauvat tarjoavat näön hämärässä valossa tai yöllä, jota kutsutaan myös skotooppiseksi näöksi, kun taas kartiot tarjoavat näön päiväsaikaan tai kirkkaassa valossa, jota kutsutaan myös fotooppiseksi näöksi.
Toisekseen sauvat eivät tue värinäköä, mutta käpyläiset kykenevät värinäköön, jolla on korkea avaruudellinen terävyys – valon tasoa, jossa molemmat tyypit toimivat, kutsutaan mesooppiseksi näöksi.
Silmät ovat yksi ensisijaisista aistielimistä, joita löytyy ihmisestä ja muista eläimistä. Silmien tehtävänä on visualisoida eteemme tuleva kohde. Keskeisen työn tekevät kuitenkin valoreseptorit, jotka löytyvät silmän verkkokalvolta.
Ihmissilmässä on noin 125 miljoonaa valoreseptoria, ja nämä solut työskentelevät absorboimalla valoa ja muuntamalla sen edelleen signaaleiksi, jotka laukaisevat kalvopotentiaalin ja johtavat visuaaliseen fototransduktioon eli visuaalisen näkökyvyn tukemiseen valossa.
On olemassa erilaisia tekijöitä, kuten herkkyys, toiminta, puutostauti jne. sauvojen ja kartioiden erottamiseksi toisistaan, tämän artikkelin avulla keskitymme tällaisiin kohtiin ja niiden lyhyeen kuvaukseen.
Sisältö: Rods Vs Cones
- Vertailukaavio
- Määritelmä
- Keskeiset erot
- Yhtäläisyydet
- Johtopäätös
Vertailukaavio
| Vertailun perusta | Säikeet | Kennot | |
|---|---|---|---|
| Merkitys | Säikeet ovat yksi silmästä löytyvistä valoreseptoreista, Näillä on sauvamainen rakenne ja ne tarjoavat hämäränäön. | Kartiot ovat myös silmässä esiintyviä fotoreseptoreita, niitä on vähemmän ja ne ovat kartiomaisia. | |
| Sijainti | Sauvat sijaitsevat yleensä verkkokalvon reunoilla. | Kartiokartiokartiokartiot sijaitsevat yleensä verkkokalvon keskellä. | |
| Määrä | Sauvojen määrä | Sauvoja on n. 120 milj. reseptoria ihmissilmän 125 milj. reseptorikennosta. | Kartioita on 5 miljoonaa valoreseptoria. |
| Ulkosegmentin muoto/Pigmentti | Ulkosegmentti on sylinterinmuotoinen sauvoilla, jotka sisältävät A-vitamiinista koostuvaa rodopsiinipigmenttiä. | Ulkosegmentti on kartiomainen kartioilla, jotka sisältävät jodopsiinipigmenttiä. | |
| Värinäkö | Rods-solut eivät anna värinäköä, eikä niillä ole erilaistumista. | Kartiokartiot antavat värinäön, ja niitä on kolmea tyyppiä: vihreä, sininen ja punainen. | |
| Sairaus/puutos | Rodopsiiniksi kutsutun sauvojen pigmentin puute voi aiheuttaa yösokeutta. | Kävyissä olevan jodopsiiniksi kutsutun pigmentin puute voi aiheuttaa värisokeutta. |
Sauvojen määritelmä
Sauvoja on runsaasti silmän verkkokalvon reuna-alueilla. Kuten nimikin kertoo, ne ovat sauvamaisia fotoreseptoreita ja tukevat näkemistä hämärässä tai yöllä. Sauvat sisältävät pigmenttiä, joka tunnetaan nimellä rodopsiini tai visuaalinen purppura, se on purppuranpunainen pigmentti, jossa on runsaasti A-vitamiinia. Tämä pigmentti on vastuussa yönäköstä, joten sauvojen sanotaan olevan herkkiä valolle, ja visuaalinen pigmentti on mustavalkoinen.
Sauvojen valotaso on ”skotooppinen”, mikä tarkoittaa näkemistä hämärässä tai hämärässä ja tämäntyyppistä näkemistä suorittavat sauvasolut, jotka ovat herkkiä n. 498 nm:n aallonpituudelle ja ovat epäherkkiä yli 640 nm:n aallonpituuksille. Tämä vaikutus tunnetaan nimellä Purkinje-ilmiö. Tämä on syy siihen, että sauvat reagoivat valoon hitaasti. Sauvojen puutos voi johtaa yösokeuteen, minkä vuoksi ihmisille suositellaan A-vitamiinin nauttimista.
Kartioiden määritelmä
Kartiot ovat kartiomuotoisia valoreseptoreita, joita on tosin vähemmän kuin sauvoja ja jotka sijaitsevat verkkokalvon keskellä. Kartiot ovat vastuussa päivä- tai kirkkaassa valossa näkemisestä. Käpyjen tärkein ominaisuus on kuitenkin se, että ne tehostavat eri värien erottamista. Värinäön perusteella käpyjä on siis kolmea tyyppiä; punaista, sinistä ja vihreää, käpyjä on vähemmän herkkiä valolle.
Käpyissä on jodopsiiniksi kutsuttu pigmentti, joka on violetti väripigmentti, joka tunnetaan myös violettinäönä. Käpyjen valotaso on ”fotooppinen”, mikä tarkoittaa silmän näkemistä kirkkaassa valossa. Tämä tila mahdollistaa ihmisille ja muille eläimille värien havaitsemisen ja korkean näöntarkkuuden.
Kävyjen pigmentit ovat herkkiä n. 420 nm:n, 534 nm:n ja 563 nm:n aallonpituuksille, ja herkkyys voi nousta niin, että ne mahdollistavat näön näkymisen koko näkyvän spektrin alueella. Reaktionopeus valoon on nopeampi. Käpyjen puutos voi johtaa värisokeuteen ihmisillä, eikä henkilö pysty erottamaan eri värejä toisistaan.
Keskeiset erot sauvojen ja käpyjen välillä
Alhaalla annetut kohdat osoittavat huomionarvoisia eroja kahden valoreseptorityypin eli sauvojen ja käpyjen välillä:
- Sauvat ja kartiot ovat silmästä löytyviä fotoreseptoreita, sauvat ovat sauvamaisia rakenteeltaan ja tarjoavat hämäränäön, kun taas kartiot ovat kartiomuotoisia, niitä on vähemmän ja ne tarjoavat näön päivällä tai kirkkaassa valossa.
- Sauvoja on verkkokalvon reunoilla, kun taas käpyjä on verkkokalvon keskellä.
- Ihmissilmän 125 miljoonasta fotoreseptorista sauvoja on noin 120 miljoonaa ja käpyjä 5 miljoonaa.
- Sauvojen uloin segmentti on sylinterinmuotoinen, ja ne sisältävät A-vitamiinista koostuvaa rodopsiinipigmenttiä, kun taas käpyjen uloin segmentti on kartionmuotoinen, ja ne sisältävät jodopsiinipigmenttiä.
- Kartiot tuottavat värinäön, jota on kolmea tyyppiä: punaista, sinistä ja vihreää, kun taas sauvasolut eivät tuota värinäköä, niillä ei ole mitään erilaistumista.
- Rodopsiinin puute sauvoissa voi aiheuttaa yösokeutta, kun taas jodopsiinin puute kävyissä voi aiheuttaa värisokeutta.
- Sauvat antavat näön hämärässä valossa (pimeässä tai yöllä), kun taas käpyjen tiedetään antavan näön päivällä tai kirkkaassa valossa.
Yhtäläisyyksiä
- Säikeet ja kartiot ovat silmän valoreseptoreita.
- Kumpikin absorboi valoa (fotonia) eri aallonpituudella.
- Nämä ovat modifioituja hermosoluja.
- Fototransduktio- eli valonsiirtoprosessi on molemmilla soluilla sama.
Johtopäätös
Tässä sisällössä tutustuimme silmän kahteen tärkeimpään komponenttiin, joiden avulla pystymme näkemään kirkkaassa ja hämärässä valossa ja myös erottamaan eri värit toisistaan. Näillä kahdella valoreseptorisolulla on joitakin merkittäviä eroja ja myös joitakin yhtäläisyyksiä. Ne toimivat kuitenkin samaan tarkoitukseen, joka on näkeminen.