关键区别——杆状细胞与锥形细胞

光感受器是眼睛视网膜中对光有反应的细胞。这些细胞的显著特点是有紧密的膜，其中含有光色素，即视紫红质或相关分子。光颜料具有相似的结构。所有的光色素都由一种叫做视蛋白的蛋白质和一种叫做发色团的小分子组成。发色团通过改变其结构的机制来吸收部分光。为了获得高的光色素密度，这些感光细胞膜中的紧密堆积是非常有价值的。光感受器吸收了大量的光子。脊椎动物的视网膜由两个光感受器（视杆细胞和视锥细胞）组成，这两个光感受器的外部区域带有光色素。这个特殊的区域是由大量的饼状圆盘组成的。在杆状细胞中，圆盘是闭合的，但在锥形细胞中，圆盘部分地对周围的流体开放。在无脊椎动物中，光感受器的结构是非常不同的。光色素产生于一种规则排列的结构中，称为微绒毛，指状突起，直径约为0.1µm。无脊椎动物的这种感光结构称为横纹肌体。与脊椎动物的椎间盘相比，光色素在横纹肌体中的密度更小。杆状细胞和锥形细胞的主要区别在于，杆状细胞负责在低光照下的视觉（暗视视觉），而锥细胞在较高的光照水平下（明视视觉）则活跃。

目录

1. 概述和主要区别
2. 什么是细胞棒
3. 什么是锥细胞
4. 杆细胞和锥细胞的相似性
5. 并列比较——表格形式的棒状细胞与圆锥细胞
6. 摘要

什么是杆状细胞(rod cells)？

视杆细胞是眼睛中的光感受器，在低强度光线下比眼睛的另一个光感受器“锥细胞”更能发挥作用，这些光感受器通常集中在视网膜的外缘，负责周边视觉。据估计，在人类视网膜中发现了大约9000万个棒状细胞。杆状细胞比锥细胞更敏感，几乎完全负责夜视。杆状细胞在色觉中只占一小部分。这就是为什么颜色在黑暗中不那么明显的原因。杆状细胞在结构上比圆锥细胞稍长、更细。含有视蛋白的圆盘出现在视网膜色素上皮细胞的末端，而视网膜色素上皮又附着在巩膜上。杆状细胞（1亿）比锥细胞（700万）更常见。

杆状体有三段：外段、内段和突触段。突触段与另一个神经元（双极细胞或水平细胞）形成突触。内外段由纤毛连接。内段可见细胞器样核。外段包含吸光材料。

图01：杆状细胞和锥形细胞

在脊椎动物中，光感受器细胞的激活被称为细胞的超极化，这导致杆状细胞不发送其神经递质，从而导致双极细胞随后在双极神经节突触释放其神经递质，以**突触。所以，这是一个级联反应。一个单位的光敏色素的激活可以引起细胞内更大的反应。因此，棒状细胞可以在较小的光线下触发更大的反应。维生素A缺乏会导致杆状细胞所需的色素含量降低。这被诊断为夜盲症。

什么是圆锥细胞(cone cells)？

视锥细胞是人类视网膜中的一种感光细胞，在明亮的光线条件下，它的功能最好，可以实现色觉。色觉是建立在大脑接收到来自三种类型的视锥（L-长，s-短和M-中）的神经信号后构造颜色的能力，每一种视锥对不同范围的光敏感。这是由三种不同锥细胞中存在的三种类型的光合蛋白决定的。有些脊椎动物可能有四种类型的锥细胞，使它们具有四色视觉。部分或完全丧失圆锥系统会导致色盲。锥细胞比杆状细胞短。但它们更宽更窄。它们的长度为40-50µm，直径为0.5µm-4µm。它们大部分被紧紧地包裹在眼睛中央（中央窝）。S锥是随机放置的，其频率比眼睛中的其他锥体（M和L）要小。

图02：锥体细胞

视锥也包括三个部分（外节段、内节段和突触段）。内段由细胞核和少量线粒体组成。突触段与双极细胞形成突触。内外段通过纤**连。视网膜母细胞瘤是由于视网膜锥体细胞中一个叫做RB1的基因缺陷引起的。这种情况发生在幼儿时期。这个特殊的基因控制信号转导和正常的细胞周期进程。

杆(rod)和圆锥细胞(cone cells)的共同点

• 两者都是在视网膜中发现的。
• 两者都是感光细胞。
• 两者都含有视觉色素。
• 两者都是次级外感受器的类型。

杆(rod)和圆锥细胞(cone cells)的区别

总结 - 杆(rod) vs. 圆锥细胞(cone cells)

光感受器（视杆细胞和视锥细胞）是眼睛视网膜中对光有反应的细胞。这些细胞的显著特点，是存在紧密的膜，其中包含光色素、视紫红质或相关分子。为了获得高密度和高数量的光色素，这些感光细胞膜中的紧密堆积是非常有价值的。这使得到达光感受器的大部分光光子被吸收。脊椎动物的视网膜由两个光感受器（视杆细胞和视锥细胞）组成，这两个光感受器的外部区域含有光色素。这个特殊的区域是由大量的饼状圆盘组成的。杆状细胞能在低强度光照（暗视）下发挥作用。另一方面，锥细胞在高强度光照下是活跃的。这就是杆状细胞和锥形细胞的区别。

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引用

1.“锥细胞”，维基百科，维基媒体基金会，2017年10月22日。此处提供