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As camadas da retina são:

a)    Camada pigmentar da retina: sintetiza melanina que absorve a luz que havia ativado os cones e bastonetes. Além disso, fagocita fragmentos destacados das extremidades dos cones e bastonetes e esterifica a vitamina A.

b)    Camadas de cones e bastonetes: fotossensibilidade; os bastonetes são sensíveis à luz de baixa intensidade e os cones são sensíveis à luz mais intensa e diferenciam cores.

c)    Membrana limitante externa: são complexos juncionais formados entre as células fotorreceptoras e as células de Müller, separando-as.

d)    Camada nuclear externa: abriga as regiões nucleares de cones e bastonetes.

e)    Camada plexiforme externa: região de sinapse entre axônios, células fotorreceptoras e dendritos das células horizontais e células bipolares.

f)     Camada nuclear interna: formada pelas regiões nucleares das células de Müller, células bipolares, células amácrinas e células horizontais.

g)    Camada plexiforme interna: região em que ocorrem as sinapses entre os axônios e dendritos das células amácrinas, células bipolares e células ganglionares

h)   Camada de células ganglionares: região dos corpos celulares dos neurônios multipolares assim como das células neurogliais. As células ganglionares, por sua vez, estabelece contato com as células bipolares e envia seus axônios em direção a papila do nervo óptico.

i)     Camada de fibras do nervo óptico: região em que os axônios não mielinizados das células ganglionares se unem para formar o nervo óptico. Após as fibras ultrapassarem a esclera, elas se tornam mielinizada

j)      Membrana limitante interna: composta por prolongamentos terminais expandidos das células de Muller  e seu lâmina basal.

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Quando o bastonete é exposto à luz, o potencial receptor resultante é diferente dos potenciais receptores de quase todos os outros receptores sensoriais, uma vez que a excitação do bastonete causa aumento da negatividade do potencial de membrana intrabastonetes que é estado de hiperpolarização. Esse fenômeno é exatamente oposto à diminuição da negatividade (o processo de “despolarização”) que ocorre em quase todos os outros receptores sensoriais.
Como a ativação da rodopsina causa hiperpolarização? A resposta é que, quando a rodopsina se decompõe, diminui a condutância da membrana dos bastonetes para os íons sódio no segmento externo do bastonete. Isso causa hiperpolarização de toda a membrana do bastonete de modo relatado a seguir.

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Existem grandes diferenças entre a retina periférica e a retina central. À medida que se aproxima da fóvea, menos bastonetes e cones convergem em cada fibra óptica, e os bastonetes e cones também ficam mais delgados. Esses efeitos aumentam progressivamente a acuidade visual na retina central. No centro, na fóvea central, só existem cones mais delgados — cerca de 35.000 deles — e não existem bastonetes. Igualmente, o número de fibras do nervo óptico, que saem dessa parte da retina, é quase exatamente igual ao número de cones. Esse fenômeno explica o alto grau de acuidade visual na retina central, em comparação com acuidade muito menor perifericamente. Outra diferença, entre as partes periférica e central da retina é a sensibilidade muito maior da retina periférica à luz fraca, o que resulta, em parte, do fato de que os bastonetes são 30 a 300 vezes mais sensíveis à luz do que os cones. Entretanto, essa maior sensibilidade é ampliada pelo fato de até 200 bastonetes convergirem sobre fibra única do nervo óptico, nas partes mais periféricas da retina, de modo que os sinais dos bastonetes se somam para dar estimulação ainda mais intensa das células ganglionares periféricas e suas fibras do nervo óptico.

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Bastonetes são mais estreitos e mais longos do que os cones, mas nem sempre, é esse o caso. Ambos possuem segmento interno e externo, núcleo e corpo sináptico. A substância fotoquímica, sensível à luz, é encontrada no segmento externo. No caso dos bastonetes, a substância fotoquímica é a rodopsina; nos cones, é uma das três substâncias fotoquímicas “coloridas”, em geral, chamadas simplesmente pigmentos coloridos, que funcionam quase exatamente do mesmo modo que a rodopsina, exceto por diferenças na sensibilidade espectral. Cones, responsáveis pela visão em cores e os bastonetes que podem detectar a penumbra e são responsáveis principalmente pela visão em preto e branco em condições de baixa luminosidade.

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Se a pessoa está sob luz intensa por muitas horas, grande parte das substâncias fotoquímicas nos bastonetes e cones terá sido reduzida a retinal e opsinas. Além disso, grande parte do retinal dos bastonetes e dos cones terá sido convertida em vitamina A. Devido a esses dois efeitos, as concentrações das substâncias químicas fotossensíveis que permanecem nos bastonetes e nos cones são reduzidas consideravelmente, e a sensibilidade do olho à luz se reduz de modo correspondente. Esse é o fenômeno chamado adaptação à luz.

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As células ganglionares são os únicos neurônios da retina que transmitem sinais visuais através de potenciais de ação, enviando seus sinais para o SNC pelo nervo óptico. De outra forma, todos os neurônios da retina conduzem seus sinais visuais por condução eletrotônica, através de um fluxo direto de corrente elétrica, e não potenciais de ação, por todo o trajeto até as sinapses de eferência. Nos bastonetes e cones e terminais sinápticos também ocorre por condução eletrotônica. Quando ocorre hiperpolarização, em resposta à luz no segmento externo de um bastonete ou cone, quase o mesmo grau de hiperpolarização é conduzido por fluxo de corrente elétrica no citoplasma até o terminal sináptico, não sendo necessário potencial de ação. Depois, quando o transmissor de um bastonete ou cone estimula uma célula bipolar, o sinal é transmitido da entrada para a saída por fluxo direto de corrente elétrica.A importância da condução eletrotônica é que permite condução graduada da força do sinal. Assim, para os bastonetes e cones, a magnitude da hiperpolarização está diretamente relacionada com a intensidade da iluminação.

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Quando o pulso de luz de curta duração atinge a retina, a hiperpolarização transitória (potencial de receptor) que ocorre nos bastonetes alcança pico em cerca de 0,3 segundo e dura mais de 1 segundo. Nos cones, a alteração ocorre quatro vezes mais rápida que nos bastonetes. Uma imagem visual que invada os bastonetes da retina por apenas um milionésimo de segundo pode, algumas vezes, causar a sensação de ver a imagem por tempo maior que 1 segundo. Outra característica do potencial receptor é a de ele ser aproximadamente proporcional ao logaritmo da intensidade da luz. Essa característica é extremamente importante, pois permite que os olhos discriminem intensidades de luz dentro da variação milhares de vezes maior da que seria possível de outra forma.

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Quando a energia luminosa é absorvida pela rodopsina, essa começa a se decompor dentro de fração muito pequena de segundo. A causa dessa rápida decomposição é a fotoativação de elétrons, na parte retinal da rodopsina, o que leva à mudança instantânea da forma cis do retinal para a forma toda-trans que tem a mesma estrutura química que a forma cis, mas tem estrutura física diferente — uma molécula reta, e não uma molécula angulada. Como a orientação tridimensional dos locais reativos do retinal todo-trans já não se ajusta à orientação dos locais reativos da proteína escotopsina, o retinal todo-trans começa a se afastar da escotopsina. O produto imediato é a batorrodopsina, que é uma combinação parcialmente degradada do retinal todo-trans e da escotopsina. A batorrodopsina é extremamente instável e decai em nanossegundos para lumirrodopsina. Esse produto, então, decai em microssegundos para metarrodopsina I e, depois, em cerca de 1 milissegundo, para metarrodopsina II e, por fim, muito mais lentamente (em segundos), para os produtos de degradação completos escotopsina e retinal todo-trans. É a metarrodopsina II, também chamada rodopsina ativada, que provoca alterações elétricas nos bastonetes, e os bastonetes então transmitem a imagem visual para o sistema nervoso central sob a forma de potencial de ação do nervo óptico.

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As substâncias fotoquímicas nos cones têm quase exatamente a mesma composição química que a da rodopsina nos bastonetes. A única diferença é que as porções proteicas, ou opsinas — chamadas fotopsinas nos cones — são ligeiramente diferentes da escotopsina dos bastonetes. A parte retinal de todos os pigmentos visuais é exatamente a mesma nos cones e nos bastonetes. Os pigmentos sensíveis à cor dos cones, portanto, são combinações dos retinais com fotopsinas. somente um dos três tipos de pigmentos coloridos está presente em cada um dos diferentes cones, tornando assim os cones seletivamente sensíveis a diferentes cores: azul, verde ou vermelho. Esses pigmentos coloridos são chamados, respectivamente, pigmento sensível ao azul, pigmento sensível ao verde e pigmento sensível ao vermelho. As características de absorção dos pigmentos nos três tipos de cones mostram absorvências do pico do comprimento de ondas luminosas de 445, 535 e 570 nanômetros, respectivamente. Esses são também os comprimentos de onda para a sensibilidade máxima à luz para cada tipo de cone, o que começa a explicar como a retina diferencia as cores. As curvas aproximadas de absorção, para esses três pigmentos. Também é mostrada a curva de absorção para a rodopsina dos bastonetes, com pico em 505 nanômetros.

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Todas as teorias da visão em cores se baseiam na observação bem conhecida de que o olho humano consegue detectar quase todas as graduações de cores, quando apenas luzes monocromáticas vermelhas, verdes e azuis são apropriadamente misturadas em diferentes combinações. A sensibilidade espectral dos três tipos de cone é baseada nas curvas de absorção da luz para os três pigmentos do cone. Todas as cores visíveis (exceto azul, verde ou vermelho) é o resultado da estimulação combinada de dois ou mais tipos de cones. O sistema nervoso então interpreta a relação dos três tipos como uma cor. A estimulação igual de cones azuis, verdes e vermelhos é interpretada como luz branca. A mudança da cor da luz que ilumina uma cena não altera substancialmente os matizes de cores da cena. Esse princípio é chamado constância de cor e se admite que este processo ocorra no córtex visual primário. Quando um determinado tipo de cone está ausente na retina, algumas cores não podem ser distinguidas de outras. Um indivíduo que não possui cones vermelhos sofre de protanopsia. O espectro global é reduzido na extremidade do comprimento de onda logo por causa da ausência de cones vermelhos. A cegueira às cores vermelha e verde é um defeito genético no sexo masculino, mas é transmitido pela mulher. Os genes no cromossomo X codificam os respectivos cones. 

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Todas as teorias da visão em cores se baseiam na observação bem conhecida de que o olho humano consegue detectar quase todas as graduações de cores, quando apenas luzes monocromáticas vermelhas, verdes e azuis são apropriadamente misturadas em diferentes combinações. A sensibilidade espectral dos três tipos de cone é baseada nas curvas de absorção da luz para os três pigmentos do cone. Todas as cores visíveis (exceto azul, verde ou vermelho) é o resultado da estimulação combinada de dois ou mais tipos de cones. O sistema nervoso então interpreta a relação dos três tipos como uma cor. A estimulação igual de cones azuis, verdes e vermelhos é interpretada como luz branca. A mudança da cor da luz que ilumina uma cena não altera substancialmente os matizes de cores da cena. Esse princípio é chamado constância de cor e se admite que este processo ocorra no córtex visual primário. Quando um determinado tipo de cone está ausente na retina, algumas cores não podem ser distinguidas de outras. Um indivíduo que não possui cones vermelhos sofre de protanopsia. O espectro global é reduzido na extremidade do comprimento de onda logo por causa da ausência de cones vermelhos. A cegueira às cores vermelha e verde é um defeito genético no sexo masculino, mas é transmitido pela mulher. Os genes no cromossomo X codificam os respectivos cones. 

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- Em condições ideais, um só fóton de luz pode causar potencial receptor mensurável em um bastonete. Isso ocorre devido ao fato que fotorreceptores tem a cascata química extremamente sensível que amplifica muito os efeitos estimulatorios na seguinte sequencia: 1) O fóton ativa um elétron na porção de 11-cis retinal, que leva a formação de metarrodopsina II, que é a forma ativa da rodopsina. 2) Essa rodopsina ativada funciona como enzima para ativar muitas outras moléculas de transducina – proteína presente em forma inativa nas membranas dos discos e na membrana celular do bastonete.3) A transducina ativada  ativa muito mais as moléculas de fosfodiesterase. 4) A fosfodiesterase ativada é outra enzima que hidrolisa moléculas de GMP e as destrói, removendo a imobilização que ele tem com a proteína do canal de sódio da membrana externa e causando o fechamento desses canais. Esse fechamento causa a diminuição do fluxo de íons sódio, gerando o potencial receptor do bastonete. 5) Rapidamente, a roodopsinocinase inativa a rodopsina ativada e a cascata reverte ao sinal normal com canais de sódio abertos.* Dessa forma, os bastonetes desenvolveram cascata química importante que amplifica o efeito do fóton de luz causando movimento de íons sódio. * Esse mecanismo demonstra a extrema sensibilidade dos bastonetes sob condições de baixa luminosidade.* Os cones são 30 a 300 vezes menos sensíveis que os bastonetes, porem esse grau permite a visão colorida em qualquer intensidade de luz. 

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- Em condições ideais, um só fóton de luz pode causar potencial receptor mensurável em um bastonete. Isso ocorre devido ao fato que fotorreceptores tem a cascata química extremamente sensível que amplifica muito os efeitos estimulatorios na seguinte sequencia: 1) O fóton ativa um elétron na porção de 11-cis retinal, que leva a formação de metarrodopsina II, que é a forma ativa da rodopsina. 2) Essa rodopsina ativada funciona como enzima para ativar muitas outras moléculas de transducina – proteína presente em forma inativa nas membranas dos discos e na membrana celular do bastonete.3) A transducina ativada  ativa muito mais as moléculas de fosfodiesterase. 4) A fosfodiesterase ativada é outra enzima que hidrolisa moléculas de GMP e as destrói, removendo a imobilização que ele tem com a proteína do canal de sódio da membrana externa e causando o fechamento desses canais. Esse fechamento causa a diminuição do fluxo de íons sódio, gerando o potencial receptor do bastonete. 5) Rapidamente, a roodopsinocinase inativa a rodopsina ativada e a cascata reverte ao sinal normal com canais de sódio abertos.* Dessa forma, os bastonetes desenvolveram cascata química importante que amplifica o efeito do fóton de luz causando movimento de íons sódio. * Esse mecanismo demonstra a extrema sensibilidade dos bastonetes sob condições de baixa luminosidade.* Os cones são 30 a 300 vezes menos sensíveis que os bastonetes, porem esse grau permite a visão colorida em qualquer intensidade de luz. 