眼と光の受容
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「生物」の内容 (4) ア (ア) ㋐「刺激の受容と反応」。
内容の取扱いは「受容器として眼を、効果器として筋肉を扱うこと」を求めている。
0. どういう論点か
眼は、告示が名指しした受容器の代表です。
問われるのは「明るさと色を、どの細胞がどう受け持っているか」と、
「ピントと光の量を、どの部分がどう調節しているか」の 2 つ。
| 錐体細胞 | 桿体細胞 | |
|---|---|---|
| 感じるもの | 色 | 明暗だけ |
| 必要な光 | 強い光 | 弱い光でよい |
| 多い場所 | 黄斑(中央) | 周辺部 |
| 種類 | 3 種類(赤・緑・青) | 1 種類 |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 盲斑には視細胞が無い(視神経が束になって出ていく場所)
- 暗いところで色が分からないのは、桿体細胞しか働いていないから
- ピント調節は水晶体の厚さ、光量調節は瞳孔の大きさ(別の器官が担当)
1. 眼のつくりと調節
根拠: 学習指導要領 生物-(4)-ア-(ア)-㋐
受容器とは何を指す?
外界の刺激を受け取る器官
眼・耳・鼻・舌・皮膚など。受け取れる刺激の種類は決まっている。
それぞれの受容器が受け取ることのできる刺激を何という?
適刺激
眼の適刺激は光で、音や圧力では興奮しない。
眼で、光を受け取る細胞があるのはどこ?
網膜
ここに錐体細胞と桿体細胞が並んでいる。
近くのものを見るとき、水晶体はどうなる?
厚くなる
毛様筋が収縮し、チン小帯がゆるむことで水晶体が自身の弾性で厚くなる。
明るいところで瞳孔が小さくなるのは、何のはたらき?
虹彩
入る光の量を調節する。暗いところでは瞳孔が大きくなる。
視神経が集まって網膜を貫く場所を何という? そこで見えないのはなぜ?
盲斑。視細胞が無いから
ふだん気づかないのは、両眼で補い合い、脳が埋めているため。
2. 2 種類の視細胞
根拠: 学習指導要領 生物-(4)-ア-(ア)-㋐
色を識別する視細胞は? 何種類ある?
錐体細胞。3 種類(赤・緑・青に反応するもの)
3 つの反応の組合せで、さまざまな色として認識される。
弱い光でも働き、明暗を受け取る視細胞は?
桿体細胞
色は区別できない。ロドプシンという視物質をもつ。
網膜の中央(黄斑)に多いのはどちらの視細胞?
錐体細胞
見つめたところがよく見えるのはこのため。
暗いところで、見つめるよりも少し視線をずらしたほうが見えやすいのはなぜ?
桿体細胞が網膜の周辺部に多いから
弱い光では桿体細胞しか働かない。
明るいところから急に暗いところへ入ると、しばらく見えないのはなぜ?
桿体細胞のロドプシンが分解されてしまっているから
時間をかけて再合成されると見えるようになる(暗順応)。
暗いところから明るいところへ出たとき、まぶしさがすぐ収まるのを何という?
明順応
暗順応より短時間で完了する。
夜、色が分かりにくくなるのはなぜ?
錐体細胞が働くには光が弱すぎ、桿体細胞だけが働いているから
桿体細胞は色を区別できない。
3. 受容から反応までの流れ
根拠: 学習指導要領 生物-(4)-ア-(ア)-㋐
受容器で受け取った刺激は、どんな形で伝えられる?
興奮(電気的な信号)として、神経を通って伝えられる
刺激の種類によらず、伝わる信号の形は同じ。
光を受けても「音」と感じないのはなぜ?
どの受容器からの興奮が、大脳のどこに届くかで感覚が決まるから
信号そのものに種類の違いは無い。
刺激を受け取ってから反応するまでの流れを、順に並べると?
受容器 → 感覚神経 → 中枢(脳・脊髄)→ 運動神経 → 効果器
この流れのどこを問われているかを、まず見分ける。
効果器とは何を指す?
中枢からの命令を受けて実際に働く器官
筋肉・腺・繊毛など。