Палички і колбочки є чутливими рецепторами сітківки очі преображающие світлове роздратування в нервовий, тобто вони перетворюють світло в електричні імпульси, які по зоровому нерву надходять у мозок. Палички відповідальні за сприйняття в умовах зниженого освітлення (відповідають за нічний зір), колбочки - за гостроту зору і Кольоросприйняття (денний зір). Розглянемо кожен з видів фоторецепторів окремо.
Палички сітківки ока
Палички мають форму циліндра з нерівномірним, але приблизно рівним діаметром окружності по довжині. До того ж довжина (рівна 0,000006 м або 0,06 мм) в 30 разів перевищує їх діаметр (0,000002 м або 0,002 мм), через що витягнутий в довжину циліндр дійсно дуже схожий на паличку. В оці здорової людини налічується близько 115-120 мільйонів паличок.
Паличка очі людини складається з 4 сегментів:
1 - Зовнішній сегмент (містить мембранні диски),
2 - Сполучний сегмент (вія),
3 - Внутрішній сегмент (містить мітохондрії),
4 - Базальний сегмент (нервове з'єднання)
Палички вкрай світлочутливі. Досить енергії одного фотона (найдрібніша, елементарна частинка світла) для реакції паличок. Цей факт допомагає при так званому нічному зорі, дозволяючи бачити в сутінках.
Палички не здатні розрізняти кольори, в першу чергу, це пов'язано з наявністю в паличках всього одного пігменту родопсину. Родопсин, чи інакше його називають зоровий пурпур, завдяки включеним в себе двом групам білків (хромофор і опсин) має два максимуми світлопоглинання, хоча, враховуючи, що один з цих максимумів знаходиться за межею видимого людським оком світла (278 нм - це область ультрафіолету, не бачимо оком), варто називати їх максимумами волнопоглощенія. Проте другий максимум поглинання все ж видно оку - він знаходиться на позначці 498 нм, що як би на кордоні між зеленим колірним спектром і синім.
Достовірно відомо, що міститься в паличках родопсин реагує на світло повільніше, ніж йодопсин в колбочках. Тому палички слабкіше реагують на динаміку світлового потоку і погано розрізняють об'єкти в русі. З цієї ж причини гострота зору теж не спеціалізація паличок.
Колбочки сітківки ока
Колбочки отримали таку назву завдяки своїй формі, схожій на лабораторні колби. Довжина колбочки дорівнює 0,00005 метра, або 0,05 мм. Її діаметр в найвужчому місці становить близько 0,000001 метра, або 0,001 мм, і 0,004 мм у найширшому. На сітківці здорової дорослої людини близько 7 мільйонів колб.
Колбочки менш чутливі до світла, іншими словами, для їхнього порушення потрібно світловий потік в десятки разів інтенсивніше, ніж для порушення паличок. Однак колбочки здатні обробляти світло інтенсивніше паличок, через що вони краще сприймають зміна світлового потоку (наприклад, краще паличок розрізняють світло в динаміці при русі об'єктів щодо ока), а також визначають більш чітке зображення.
Колбочка людського ока складається з 4 сегментів:
1 - Зовнішній сегмент (містить мембранні диски з йодопсин),
2 - Сполучний сегмент (перетяжка),
3 - Внутрішній сегмент (містить мітохондрії),
4 - Область синаптического сполуки (базальний сегмент).
Причиною вищеописаних властивостей колб є вміст у них біологічного пігменту йодопсіна. На момент написання цієї статті були знайдені (виділені і доведені) два види йодопсіна: ерітролаб (пігмент, чутливий до червоної частини спектра, до довгих L-хвилях), хлоролаб (пігмент, чутливий до зеленої частини спектру, до середніх M-хвилях). На сьогоднішній день пігмент, який чутливий до синьої частини спектра, до коротких S-хвилях, не знайдений, хоча за ним вже закріплено назву - ціанолаб.
Поділ колб на 3 види (по домінуванню в них колірних пігментів: ерітролаба, хлоролаба, ціанолаба) носить назву трикомпонентної гіпотези зору. Однак існує й нелінійна двухкомпонентная теорія зору, прихильники якої вважають, що кожна колбочка одночасно містить в собі і ерітролаб, і хлоролаб, а значить, здатна сприймати кольори червоного і зеленого спектра. При цьому роль ціанолаба приймає на себе вицвілий родопсин з паличок. На підтримку цієї теорії говорить і те, що люди, які страждають дальтонізм, а саме сліпотою в синій частині спектру (трітанопія), так само відчувають труднощі з сутінковим зором (куряча сліпота), що є ознакою поганої роботи паличок сітківки ока.