[00:00.00]本字幕由TME AI技术生成
[00:03.43]欢迎收听生命的色彩作者
[00:07.87]史军
[00:09.01]由点歌为您播讲
[00:15.31]我们怎样才能看到东西
[00:20.24]现在我们已经知道
[00:22.56]光子是光的基本单位
[00:25.66]无论什么样的光波
[00:27.38]都由基本的光子组成
[00:29.84]有些物质可以和光子起反应
[00:32.70]其实呢
[00:33.46]就是遭到了光子的击打
[00:36.47]在光子的击打下
[00:38.17]光能会传递给电子
[00:40.39]使电子得以摆脱原子核的束缚
[00:43.27]在物体表面呢自由移动
[00:45.59]甚至汇聚形成电流
[00:47.75]这就是光电效应的直接效果
[00:52.24]我们能够看见某种光
[00:54.10]本质原因是这种光可以在眼睛里引发光电效应
[00:58.52]那是光子与电子游戏的结果
[01:04.16]光电效应除了与光波的频率有关
[01:07.72]还取决于电子是否容易被激发
[01:11.18]而电子是否容易被激发
[01:13.42]又与分子内部的化学键有关
[01:16.76]单键对电子的束缚比较强
[01:19.16]例如碳氢单键
[01:20.90]普通的可见光基本打动不了其中的电子
[01:25.04]共合双键对电子的束缚则相对较弱
[01:28.06]所以成为光子的主要攻击对象
[01:32.77]所谓共轭双键
[01:34.61]是有机化和分子中的一种常见结构
[01:38.15]基本单位呢
[01:39.19]是两个双键之间隔着一个单键
[01:43.19]这种结构的价值在于其中的电子容易发生内部重排
[01:48.23]电子重排需要的能量相对较少
[01:50.89]或者说更容易受到光子的激发
[01:54.75]一旦电子被激发
[01:56.39]就可能触发一系列的连锁反应
[01:59.29]直到将光能转化为稳定的化学能储存起来
[02:03.65]那就是叶绿体的工作
[02:06.23]或者将光信号转变为电子信号交给大脑处理
[02:10.09]那就是视网膜的工作
[02:13.72]无论光合系统还是视觉系统
[02:17.02]都依赖于光敏色素与光子之间的光电效应
[02:21.82]作谓光敏色素
[02:23.20]是指对光子攻击敏感的色素
[02:26.30]其中的核心作用位点就是共轭双键
[02:30.58]视觉系统的光敏色素主要是视黄醛
[02:34.10]视黄醛是一种相对复杂的有机化合物
[02:37.16]属于典型的共轭双键系统
[02:40.54]那么
[02:41.24]视黄醛又是如何感受光线的呢
[02:45.16]这与视黄醛的同分异构体有关
[02:50.01]所谓同分异构体呢
[02:51.93]就是两种分子的组成相同
[02:55.21]分子量也完全相同
[02:57.17]分子结构却略有不同
[02:59.57]即表面上看起来是同一种物质
[03:02.09]其实不然
[03:03.60]生物体正是利用这种玄妙的差异
[03:06.26]为我们制造了难以想象的奇迹
[03:11.20]你可以把同分异构体想象成两扇相同的门
[03:15.38]只不过一扇门向左打开
[03:17.62]另一扇门呢
[03:18.58]向右打开
[03:20.04]在这两种状态下
[03:21.50]门的组成并没有发生变化
[03:23.88]还是一个门框
[03:25.32]一扇门板
[03:26.46]外加几个铰链
[03:28.10]但是门的结构有所不同
[03:32.10]生物体内的大分子物质经常出现同分异构体
[03:36.00]并且可以相互切换
[03:37.88]前提是要给它们提供适当的能量
[03:41.40]有时
[03:42.18]一个光子就可以导致肱轭双键内的电子重排
[03:46.40]同时完成不同结构之间的切换
[03:49.82]视黄醛就是这样一种可以互相切换的同分异构体
[03:54.82]只需要一个光子
[03:56.48]就可以让它们在两种分子结构之间来回切换
[04:00.54]其中一个叫做顺势视黄醛
[04:03.20]对应的则叫做反视视黄醛
[04:07.87]正是这种正反相对的奇特的结构特征
[04:11.45]使得视黄泉得以成为视觉进化的核心分子