학문
근면한하마253
우리 눈의 동공 크기 변화와 망막의 시세포 작용을 바탕으로 암순응 현상을 설명해 주세요.
밝은 야외에 있다가 어두운 영화관에 들어가면 처음에는 아무것도 보이지 않다가 점차 주변 사물이 희미하게 보이기 시작합니다. 이를 암순응 현상이라고 하는데, 우리 눈의 동공 크기 변화와 망막의 시세포 작용을 바탕으로 이 현상을 설명해 주세요.
3개의 답변이 있어요!
말씀하신 것처럼 밝은 곳에서 영화관처럼 어두운 곳으로 들어가면 처음에는 동공이 확장되어 부족한 빛을 더 많이 받아들이려고 합니다.
동시에 망막에서는 빛을 감지하는 시세포들의 교체가 시작됩니다.
밝은 야외에서는 색과 형태를 보는 원추세포가 일했지만, 어두운 곳에서는 간상세포가 작동해야 하기 때문이죠.
하지만 일을 해야 하는 간상세포의 핵심 시각 물질인 로돕신은 밝은 빛에 노출되어 이미 모두 분해되어 있는 상태입니다. 이 때문에 어둠 속에 들어간 직후에는 순간적으로 앞이 아무것도 보이지 않게 되는 것입니다.
시간이 흐르면서 분해되었던 로돕신이 망막에서 점차 재합성되기 시작하고, 그럼 간상세포가 미세한 빛에도 아주 민감하게 반응할 수 있는 상태로 변합니다.
다만, 로돕신이 완전히 재합성되어 눈이 어둠에 완전히 적응하는 데는 보통 20~30분이 걸리게 되죠.
결론적으로 동공 확장과 로돕신의 점진적인 재합성, 이 두 가지 과정이 일어나는 현상이 암순응인 것입니다.
그리고 간상세포는 색을 구별하지 못하므로, 암순응이 끝나도 영화관 안에서는 사물이 흑백에 가까운 달무리처럼 희미하게 보입니다.
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채택된 답변안녕하세요. 암순응은 밝은 곳에서 어두운 곳으로 이동했을 때 시간이 지남에 따라 어두운 환경에 적응하여 점차 사물을 볼 수 있는 현상인데요, 이 과정에는 동공의 크기 변화와 망막의 시세포 기능 변화가 함께 작용합니다. 밝은 야외에서는 강한 빛이 눈으로 들어오기 때문에 동공이 수축하여 눈 안으로 들어오는 빛의 양을 줄이며, 망막의 원추세포가 활발하게 작용하여 색을 구별하고 선명한 시야를 제공합니다. 반면, 어두운 영화관에 들어가면 처음에는 동공이 아직 작고 망막도 밝은 환경에 적응된 상태이므로 충분한 빛을 받아들이지 못해 주변이 거의 보이지 않습니다.
우선 일어나는 변화는 동공의 확대인데요, 어두운 환경에서는 홍채의 방사근이 수축하고 동공괄약근이 이완되어 동공이 커집니다.결과적으로 더 많은 빛이 눈 안으로 들어와 망막에 도달하게 되지만, 동공이 완전히 확대되는 데는 수십 초 정도밖에 걸리지 않으며, 이것만으로는 암순응을 충분히 설명할 수 없습니다. 암순응의 핵심은 망막의 간상세포가 점차 기능을 회복하는 과정인데요, 망막에는 원추세포와 간상세포라는 두 종류의 시세포가 있는데, 원추세포는 밝은 곳에서 색을 구별하는 데 적합하고, 간상세포는 어두운 곳에서 약한 빛을 감지하는 데 특화되어 있습니다. 밝은 곳에서는 간상세포 안에 있는 시각색소인 로돕신이 빛에 의해 대부분 분해되어 있어 기능이 떨어진 상태입니다. 어두운 곳으로 이동하면 시간이 지나면서 로돕신이 다시 합성되고 간상세포의 빛에 대한 민감도가 점차 높아지다보니, 처음에는 보이지 않던 희미한 물체도 점차 인식할 수 있게 되는 것입니다. 이 과정이 진행되는 동안에는 원추세포보다 간상세포가 시각을 담당하게 되며, 간상세포는 매우 약한 빛도 감지할 수 있는 대신 색을 구별하는 능력이 거의 없기 때문에, 어두운 곳에서는 사물이 주로 회색이나 흑백에 가깝게 보이게 됩니다. 감사합니다.
암순응은 어두운 환경에 눈이 적응하는 과정입니다. 밝느 곳에서 어두운 곳으로 가면 동공이 커져 더 많은 빛을 받아들이고, 망막의 원추세포보다 빛에 민감한 간상세포가 활성화됩니다. 또한 간상세포의 로곱신 색소가 재생되면서 약한 빛도 감지할 수 있게 됩니다. 이 과정 때문에 시간이 지나며 어두운 곳의 물체가 점점 보이게 됩니다.