眼睛构造及功能研究.docx
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眼睛构造及功能研究
眼睛构造及功能研究
篇一：
眼的解剖
眼是人类最重要的感觉器官之一。
也是最能让人感受到其不适或病变的感觉器官。
人眼视觉器官包括眼球、视路和附属器。
人眼的外形接近球形，称为眼球。
眼球壁是包围眼球的一层组织，由巩膜、脉络膜和网膜组成。
眼球壁由外向内可分为三层：
纤维膜、色素膜、视网膜。
纤维膜由纤维组织构成，较硬，坚韧而有弹性，对眼球有保护作用，并能维持眼球的形状，似鸡蛋壳一样。
纤维膜又可分为角膜、巩膜、角巩
膜缘
。
色素膜又叫葡萄膜，具有营养眼内组织及遮光的作用，自前向后又可分为虹膜、睫状体、脉络膜三部分。
虹膜中间有瞳孔。
眼内容物包括房水、晶状体和玻璃体。
这三部分加上外层中的角膜，就构成了眼的屈光系统。
房水为无色透明的液体，充满前房、后房，约有0.15～0.3ml，它具有营养和维持眼内压力的作用。
晶状体位于虹膜后面，玻璃体前面，借助悬韧带与睫状体相联系，是一种富有弹性、透明的半固体，形状似双凸透镜，是眼球重要的屈光间质之一。
玻璃体为无色透明胶状体，充满晶状体后面的空腔里，具有屈光、固定视网膜的作用。
玻璃体和晶状体房水、角膜等一起构成了眼的屈光间质，并且对视网膜和眼球壁起支撑作用，使视网膜与脉络膜相贴。
在外伤或手术中，一旦发生玻璃体丢失，就容易造成视网膜脱离。
眼底顾名思义是指眼睛的底部，也就是眼睛最里面的组织。
它包括视网膜、视神经乳头和视网膜中央血管。
如果眼底有疾病的话，将对视觉有很大的影响。
表现为视力下降，视物变形、变色，视大变小。
人的眼睛除了眼球壁和眼内容物外，还有一些附属器，它们是眼睑、结膜、泪器、眼外肌和眼眶。
从光学观点看，眼睛可以被看做两个系统：
角膜和晶体。
其各表面的中心，近似位于共同轴即光轴上。
光轴通常交视网膜于中心窝鼻侧并稍上方的一点，平均角度倾斜，在水平方向为4~5度（a角），而垂直方向的倾斜略大于1度。
复眼通常在节肢动物（例如昆虫）中发现，通常有很多简单的小眼面组成，并产生一个影像（不是通常想象的多影像）。
在很多脊椎动物和一些软体动物中，眼睛通过把光投射到对光敏感的视网膜成像，在那里，光线被接受并转化成信号并通过视神经传递到脑部。
通常眼睛是球状的，当中充满透明的凝胶状的物质，有一个聚焦用的晶状体，通常还有一个可以控制进入眼睛光线多少的虹膜。
眼-类型
眼斑
人类眼球结构示意图
有明暗感。
在真核单细胞生物中，由感光色素集合组成。
单细胞光感受器
存在于许多无脊椎动物中，如蚯蚓。
色素杯状眼点（pigmentcupocelli）
由单一细胞或是多个感觉细胞组成。
色素细胞阻挡特定来路的光线。
在文昌鱼或是涡虫可见。
窝眼
也作盆眼，感觉细胞在感觉上皮的下陷区域聚集。
在水母软体动物中可见。
在水母中，其感光器官被称为感觉棍，有重力感。
暗箱眼
感觉上皮深陷，光透过一个小孔进入
成像和方向感比窝眼有所改善，形成暗的倒像
在鹦鹉螺可见。
泡眼
成像更佳，其分泌物有透镜作用
某些蜗牛可见
透镜眼
最先进的眼类型
在脊椎动物和某些高级的蜗牛，贝壳动物和头足动物如乌贼。
[1]
眼-聚焦
为了能使光线聚集到一点，它们必须被折射。
折射的多少取决于观察物体的距离。
一个远的物体要求晶体的曲折程度要小于近的物体。
很多折射发生在具有固定曲率的角膜上，同时根据折射的要求通过调节肌肉来控制晶体完成剩下的折射。
眼-人类眼球的结构
斜视手术
眼-眼球的解剖和生理
眼是视觉的感觉器官，包括眼球及其附属器。
眼所占的体表面积和容积虽小，但其功能对生活和劳动至关重要。
眼是机体的一个组成部分，许多全身系统性疾病可在眼部有所表现。
为“捕捉”光的讯息，眼必须暴露于体表，这增加了它受外伤和外界病原体侵袭的机会。
眼的疾病最终都会影响视觉功能。
视力丧失不但使患者遭受痛苦，也会给家庭和社会带来不幸，因此眼科学的研究有重大意义。
眼球是一个球形器官，分成眼球壁和眼内容物两部分。
眼球壁分外层、中层、内层。
外层称为纤维膜,包括角膜和巩膜,由致密的胶原纤维、弹力纤维交织而成的结缔组织，眼球的外形由此层决定。
①巩膜为一层厚度为0.3～1.0mm、直径为24mm的白色球形膜，前面有一直径为11mm的孔，供角膜镶嵌于其中，近孔缘的巩膜内埋有一环形的施莱姆氏管，是房水流出的管道,后极部偏鼻侧的巩膜有一直径为1.5mm的筛板状孔，视网膜神经节细胞的轴索由此孔穿出眼球形成视神经。
巩膜的赤道部后有四根斜穿巩膜壁的涡静脉。
后睫状动脉和神经在巩膜后极部穿入眼内。
6根眼外肌的肌腱附着于巩膜壁上。
巩膜壁外还包裹着眼球筋膜囊，起着滑囊样作用，利于眼球转动。
②角膜，为一厚度0.5～1.0mm、直径11mm的透明膜、镶嵌于巩膜前面圆孔内,其交叠部为宽0.3～1.5mm、灰白色半透明的环,称为角膜缘，外露的角膜为一横径11mm、竖径10mm的卵圆形、凸起的透明组织，其中央部的曲率半径为8mm,周边部较平坦，角膜的屈光指数为1.376,与空气的界面具有+43D的屈光度，为眼球的主要屈光媒质。
角膜分为五层，最表面为上皮层，为非角化性复层鳞状上皮，上皮间分布着丰富的神经末梢，是全身痛觉和触觉最敏锐的部位。
上皮表面有一层泪膜覆盖，维持其湿润与呼吸功能。
上皮层内尚有游走的组织细胞、巨噬细胞、淋巴细胞，作为体表防御系统。
上皮层下为前弹力层，或称鲍曼氏膜，为增厚的胶原纤维层，厚8～14μm，它不具备再生能力，一旦受破坏即遗下疤痕。
角膜第三层为基质层，占角膜厚度的90％，由高度分化的角膜细胞、胶原和含有粘蛋白、糖蛋白的底质构成，它们均匀一致的排列，使角膜具有高度透明性。
基质层的后面贴裱着后弹力层，或称德赛梅氏膜，是内皮细胞的基底膜，约10～12μm，具有较强的机械强度。
角膜后面为单层的内皮细胞覆盖，具有主动转输离子的功能，将角膜基质层内的水分子不断地泵入前房，使角膜基层保持在脱水状态而透明。
人类的内皮细胞不能再生、分裂，随着年龄增大，单位面积内的内皮细胞密度相应减少，外伤、炎症都可破坏内皮，当内皮细胞减少到1000/mm2时，内皮功能就有可能失去代偿，此时角膜发生水肿并变混浊。
正常角膜内不存在血管，它的营养由角膜缘的血管网供应。
中层
篇二：
《眼睛与仿生学》
教学课文：
是一门新生的科学，前途广阔，不久的将来将在生产，生活各个领域里得到广泛的运用。
今天我们来学习《眼睛与仿生学》，了解一下眼睛的仿生价值。
二、教学课文1、解释词语：
制导：
通过无线电装置，控制和引导导弹等，使其按一定轨道运行。
散射：
光线通过有尘土的空气或胶质溶液等媒质时，部分光线向多方面改变方向的现象。
明察秋毫：
比喻目光敏锐，连极细小的事物都看得清楚。
秋毫：
秋天鸟兽身上新长的细毛。
别具一格：
另有一种独特的风格。
轻而易举:
形容事情容易做。
视野:
眼睛看到的范围。
2、梳理课文：
课文结构:
课文可分为三部分。
第一部分（1-3自然段）概括说明研究各种不同构造的眼睛的意义。
1.以人眼为例，说明眼睛对感知外物的重要作用。
2.说明眼睛感知外物的基本原理。
3.说明各种动物眼睛构造不同及研究它的重要意义。
第二部分（4-14自然段）具体说明对各种构造不同的眼睛的研究情况及已经或即将取得的成果。
第一层（4-9自然段）人眼及动物一般眼睛的研究及意义。
4.人眼的功能及重要参考价值。
5.对人眼的研究已取得和即将取得的成就。
6.青蛙有一双机能优异的大眼睛。
特点（过渡）7.蛙眼的独特本领。
功能
8.对蛙眼研究已取得和即将取得的成就。
9.鹰眼的特点及由此得到的启示。
第二层（10-14自然段）复眼的研究和意义。
10.以蜻蜓眼睛的结构特点来说明什么是复眼。
（过渡，承上启下）
11.象鼻虫复眼的特殊功能。
12.说明什么是太阳的偏振光。
13.蜜蜂复眼研究的运用。
14.复眼的构造对于研究复眼透镜的启发作用和取得的成就。
第三部分（15-16自然段）仿生学研究的意义、范围和任务，并指出感觉仿生学已成为目前仿生学的发展重点。
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写作手法：
一、分析写作特点：
1、说明顺序有条不紊
合理的说明顺序对于说明非常重要，因此说明文的顺序必须既符合人们认识客观事物的规律，又符合事物本身固有的特点。
人们认识事物有它的规律性，如由感性到理性，由简单到复杂；事物和事理本身都有它内在的逻辑关系，如“一般──特殊”；“整体──部分”；“因──果”；“主──次”；“深──浅”；“大──小”（或相反）。
按照这些关系安排说明顺序，就叫逻辑顺序。
由于仿生学是一门新兴科学，人们一般对它都比较陌生，所以作者不是先在科学定义上作文章，而是先介绍人们最熟悉，印象最深的人的眼睛，及其在仿生学中的意义，然后再说明一些动物的眼睛及其构造和功能。
就眼的构造来说，一般眼的构造比复眼简单，所以作者先从一般眼睛谈起，然后再介绍复眼的构造及其在仿生学中的意义。
本文的说明顺序是由一般到特殊，由简单到复杂。
这样的说明顺序既便于读者理解，又符合人们的认识规律，因此显得合情合理。
2、结构安排紧凑合理
说明文的基本结构有“总──分──总”“总──分”、“分──总”三种形式。
就文章的主体部分来说，由于层次之间的关系不同，常见的有“纵式结构”（层进关系），“横式结构”（并列关系）和“纵、横合式结构”。
通过分析各自然段的内容，可以归纳出这篇说明文的结构。
其段落大意可分别概括为：
（1）眼的重要
（2）眼的功能（3）眼睛与仿生学（4）人眼的仿生价值之一（5）人眼的仿生价值之二（6）蛙与蛙眼（7）蛙眼的特点（8）蛙眼的仿生价值（9）鹰眼的仿生价值（10）复眼的启示（11）象鼻虫与仿生学（12）蜂眼的特点（13）蜜蜂与仿生学（14）蜻蜓和苍蝇与仿生学（15）仿生学的定义及研究任务（16）仿生学的研究范围，类别和发展重点。
3、说明方法恰到好处
交错运用举例和比较的手法是本文在运用说明方法上的特点。
一边大量地举出例子，一边对举出的例子进行比较，既简略地介绍了相关事物的共同性，又详细地说明了它们的不同之处。
例如，文章开头部分以人眼与照相机进行比较，来说明研究各种不同构造的眼睛在仿生学中的意义。
通过两者的比较，着重说明了人眼跟照相机不同的地方：
要先对图像进行信息加工，抽取线段、角度、弧度、运动、色度和明暗对比等包含重要信息的简单特征，并把它们编制成神经密码信号，再传给大脑。
同时，人眼还可以对比周围的景物，使人感知自身的运动和位置状态，确定物体的距离，形状和相对大小等。
又如，在介绍复眼时，以蜻蜓为例，把它同人眼相比，说明它没有眼球，不能转动，靠头部的转动朝向物体，表面是一层比较硬的半透明角膜，边缘与头部边缘融为一体。
最后概括起来说明，多媒体展示相关资料和图片
要点小结：
课堂练习：
的人眼所不及。
通过举例与比较突出人和动物眼睛的不同特征，给人留下了深刻的印像。
4、语言准确、严密:
课文在介绍视觉仿生学的一系列研究成果时，用词特别准确、严密。
对其中取得较好效果的，如“复眼透镜”，作者就具体介绍它的特殊作用，指出它“大大提高了工效与质量”,对有些虽已制成但效果尚不理想的,如“人造眼”，
作者在介绍它的用途后，同时强调它还需要“进一步完善”，对于有些仅仅得到某种启示，尚未研制成仪器或机器的，如“电子鹰眼”，作者就连用“如果?
?
就能够”、“如果?
?
就有可能”、“如果?
?
就可以”三个假设关系的复句来表示，说明只是一种假设，并未变成现实。
这样实事求是反映发展现状的写法，是科学说明应当遵循的原则。
二、小结：
这篇文章是介绍仿生学这门新兴科学的说明文，为了说明这门新兴科学，作者运用了举例和比较交错运用，以及分析与综合的说明方法，具体，生动的生活实例加上本文准确、严密、简明的语言把深奥难懂的科学道理表达得深入浅出、通俗易懂。
三、练习巩固：
再读全文完成下列问题：
1．本文的题目是______，作者是______。
2．本文要说明的主要内容______。
3．本文一开头就说“眼睛是人和动物的重要感觉器官”，为说明“重要”，采用了______和______的说明方法。
4．本文的第3段，在文中的作用是______。
5．说明文的语言十分讲究分寸，如“制成了许多‘电子蛙眼’”、“如果能够研制出具有鹰眼视觉原理的‘电子鹰眼’”，“国外已经投入使用”、“已经在飞机上试用”等，表现了作者______态度，也体现了说明文的______性。
6．说明文有时要对事物做出判断，有时要给事物下定义如“这类由几十至几万个独立小眼构成的眼睛，叫做‘复眼’”，就是______；“虾蟹、蜂、蚁、蝇等节肢动物的眼睛都是复眼”，就是______。
7．“人眼的光学系统跟照相机是十分类似的”，这句话
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篇三：
心理论文眼睛
论人的眼睛
摘要：
对于人类来说，视觉是我们几大感觉当中拥有不可替代地位的感觉，特别是自从人类由爬行进化成直立行走，在解放了双手的同时，拓宽了人类的视野，嗅觉的部分功能退化，而眼睛得到了开发。
一直以来，眼睛都被视为是人体内构造最精密高效的感觉器官，被比作制作精巧的照相机，在日常生活中发挥着重大作用。
然而，对于眼睛的结构做深入的了解会发现，其实眼睛有许多不足之处。
为什么眼睛这么精密高效的器官会存在许多不足呢？
关键词：
眼睛；解释；不足；
1．眼睛的日常功能
眼睛在日常生活中的功能，无非便是对视觉信息的采集、接收和传递。
人类在直立行走之后，便较多地依赖视觉系统来获得大部分所需信息。
实验心理学家赤瑞特拉曾经做过一个著名的心理实验，是关于人类获取信息的来源，即人类获取信息主要通过哪些途径。
他通过大量的实验证实：
人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%。
还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。
可见，眼睛的功能所说简单但也十分重要。
2．眼睛的构造
眼睛的主要部分是眼球。
眼球前面的透明的凸起为角膜，往内是充满眼房液的眼前房，之后是不透明的虹膜，虹膜的开口为瞳孔，这是小孔成像模型中的小孔，可以通过收缩来调节大小以调节进入眼睛的光线量。
再往后是晶状体，相当于照相机的凸透镜，可以通过睫状肌来调节焦距，晶状体之后是一个腔，称作玻璃体，装满了玻璃体液。
最后是视网膜，相当于照相机的底片，用以感受从瞳孔射入的光，并将光转换为神经信号，传递信号的无数神经在眼睛的盲点聚合成视神经束，将综合后的视觉信息传向大脑相关部位。
我们所说的眼睛的不足，则主要集中体现在视网膜上。
人的眼睛的视网膜从内向外分为几层，最里面是感光的视细胞，包括视杆细胞和视锥细胞，往外是双极细胞，聚集视细胞传递的信息，在向外是神经节细胞，它将信息由眼睛通过视神经传向大脑，最外面覆盖着一层较薄的毛细血管，为视网膜的各种细胞提供养分。
3．眼睛的不足
眼睛的不足体现在三方面。
一方面，人类眼球的一些特征并不具有功能意义，如当我们自后往前检查每一只眼球时，我们看
到有6块细薄的肌肉，它们能使眼球运动，使之朝向不同的方向。
为什么是6块呢？
只要配置得宜而且相互协调，3块也就够了，正如照相架只需要3条脚一样。
多出的眼球肌肉束事实上并没有多大存在的意义，反而会多消耗营养。
眼球肌肉数目的过多不具有什么功能上的意义。
另一方面，眼的有些特征，不仅不具有功能意义，而且还显然是于功能不利的。
如人类以及所有脊椎动物的眼球都具有功能上悖理的、颠倒排列的视网膜。
这完全是个前后颠倒的不合理的设计。
感光细胞应该在最前面感受光线，神经、血管应该放在后面才对。
而按这种颠倒的设计，光要穿过血管、神经才能抵达感光细胞，不仅光线的质量下降，而且血管的影子会影响我们的视觉，为了克服这些影子，我们的眼睛必须不断地做细微的震颤运动以扫描整个视野，然后让大脑合并这些质量不佳的图片，去除阴影，再组成一幅完整的图像。
为了传递光信号，视网膜的神经元要与一束视神经相连，视神经穿出眼球再绕回大脑。
由于视神经在视网膜的前方，它穿过视网膜的那个孔不可能有感光细胞，这样就造成了视网膜上有一点没法感光，也就是所谓盲点。
我们平时感觉不到盲点的存在，是因为大脑能根据从两个眼睛得到的信息取消彼此的盲点，形成完整的图像。
综上可知，眼睛的这种构造导致了感光的障碍而加重大脑的负担。
此外，人眼设计上的缺陷，会造成一系列疾病。
由于血管在前方，任何出血或淤血都会形成阴影，而影响视觉。
更严重的是视网膜的固定方式。
视网膜的最底层是感光细胞。
这是一种很精致的、有毛的神经末梢，不可能牢固地固定住视网膜，而只是与下面一层色素表皮细胞（这层细胞的作用是吸收多余的光子）很松地连接在一起。
这就使得视网膜很容易从眼球的内壁脱落。
例如，脑袋遭受一记重拳，就可能造成视网膜脱离，如果不及时治疗将导致永久失明；另外，随着年龄的增大，这种本来就很松的连接会更加脆弱，轻微的撞击，甚至不需要撞击，视网膜也会脱落，许多老人正是由于这而视力大幅度下降甚至失明，给日常生活带来了许多不便。
复杂的眼睛是不是只能采用这种奇怪的装配方式呢？
绝对不是。
章鱼的眼睛就不是倒装的。
章鱼的眼睛也是非常复杂、良好的眼睛，可以在近乎黑暗的深海中发现猎物。
章鱼的眼睛和人眼一样是球状的，也有晶状体，但是光透过晶状体后，就直接聚焦到感光细胞上，而无需先穿过神经、血管。
章鱼眼睛的神经、血管都位于感光细胞的后面，神经直接连到大脑，而无需先穿透视网膜再往回绕弯。
而且，章鱼的视网膜是由下面的许多神经纤维牢牢地固定着的，不会脱落。
4．对眼睛的不足的解释
在很长一段时间里，眼睛被认为是十分完美的，设计论者常用此反驳进化论从而支持自己的观点：
因为眼睛是极其完美的结构，所以眼睛不可能是进化的产物。
既然这种完美结构根本不可能进化而来，那么它只能出自伟大的设计者的设计。
而完美的眼睛一直是一个令进化论者十分头疼的问题。
达尔文也曾为此困惑过，他曾直言不讳地写道：
“眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正
球面象差和色差的无与伦比的设计。
我坦白地承认，认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是最荒谬可笑的。
”1在《物种起源》发表以后，他坦诚道：
“到目前为止，每次想到眼睛，我都感到震骇。
”【】
然而，随着人们对眼睛结构的研究和认识越来越深，人们逐渐发现了眼睛的上述种种不足，现今在一定程度上我们已经可以解释包括人类在内的所有脊椎动物的眼睛的视网膜结构倒装问题。
首先，进化论并没有说明进化出来的、经自然环境选择剩下的生物、器官就一定要是完美的。
每一种生物器官都不是，也都不需要完美。
还是以眼睛作为例子：
羚羊的眼睛分布在两侧，每当介绍我们想到这种眼睛时，便会感叹其结构的优点——分布在两侧的眼睛极大地扩大了羚羊的视野，使得他们能够及时观察到周围情况的变化，是自己免于捕食者的捕食。
然而和人类的眼睛相比，这样的眼睛由于不能将双眼看到的画面相互结合，所看到的视野只是单眼看到的，由于这个原因，较之人类的视野，羚羊的视野是模糊的，难以形成深度的视野。
但是，这种眼睛依然被自然选择保留了下来，因为，它们适应其所有者所处的环境，而眼睛并不完美并不会使这种眼睛被淘汰。
其次，现存的眼睛并不一定要完善程度都彼此相同，当中也可以存在许多差异。
事实上，各种眼睛几乎都有自己不同而独特的特点。
因此，不同生物的眼睛中出现有的眼睛相对功能更好，有的眼睛功能相对较差的情况是正常的。
例如，与人类的眼睛不同，大部分其他哺乳动物的眼睛是无法分辨颜色的。
对这些动物来说，它们所生存的世界只是由黑白两种颜色组成的。
在这个方面上，人的眼睛似乎要比其他哺乳动物的眼睛高级一点。
而章鱼的眼睛，从上述的内容可以看出，相对要比人类的眼睛高级一些。
进化论并不会说明对于某种器官，某些生物的这种器官发展程度一定相同。
进化使得人类的大脑的功能可以说凌驾于所有物种的大脑功能之上，自然会有一些器官（如眼睛）的功能相对功能低于一些生物，比如章鱼。
但重要的是，器官的功能适应各种物种所处的环境，满足环境对器官功能的特定要求，有利于生物本身的生存与繁衍。
因此，人类眼睛的诸多不足并未在章鱼的眼睛里出现也是十分正常的。
那么，我们的眼睛的这种最后顺序颠倒的结构是怎么进化出来的呢？
让我们来推测一下。
在生命刚刚起源的时候，生命并没有眼睛。
随着其复杂程度的增加，开始有了能够感受光线明暗的神经细胞，即最早期的眼睛。
之后眼睛的结构逐渐复杂，功能渐渐增加，为了增大感受光线的面积，感光细胞凹陷，可以感受不同方向的光，提高了视觉的准确度，而且可以防止感光细胞受损伤。
而内凹时就可能出现感光细胞所处位置在内层还是外层的区别。
基于这种区别上发展的眼睛最终在经过对此基础进行修修补补之后，形成了现今的正常顺序的眼睛和倒置的眼睛。
而对与脊椎动物亲缘关系最近、因而有可能保留了脊椎动物的祖先特征的文昌鱼的研究，发现了文昌鱼也具有倒置的视神经细胞。
可见，倒置的结构是祖先遗传下来的，我们在进化中只进行了一下基础之上的改动，仍然保留了这种结构，因为它能够满足环境对这些生物体眼睛的要求。
结语
眼睛的不足是客观存在的，其存在也是有理由的。
从不同的角度理解，或许有不同的答案。
总之，这是一个值得讨论的问题。
参考文献：
【1】达尔文.《物种起源》第六章第二节
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