Rhodopsin bioķīmija

Rhodopsin, ko sauc arī par vizuāli purpursarkanu, pigmentu saturošu sensoro olbaltumvielu, kas pārvērš gaismu elektriskā signālā. Rhodopsin ir atrodams daudzos organismos, sākot no mugurkaulniekiem un beidzot ar baktērijām. Daudziem redzamiem dzīvniekiem, ieskaitot cilvēkus, tas ir vajadzīgs redzamībai vājā apgaismojumā un atrodas acs tīklenē, īpaši cieši iesaiņotos diskos, kas veido tīklenes fotoreceptīvo stienīšu šūnu ārējo segmentu, kas ir īpaši pielāgoti. redzei vājā apgaismojumā.

cilvēka acs: rodopsīna balināšana

diskriminēt dažādus viļņu garumus? Var pieņemt, ka fotoreceptors ir jutīgs pret gaismu, jo tajā ir viela, kas

Rodopsiņu 1876. gadā atklāja vācu fiziologs Francs Kristians Bols, kurš novēroja, ka parasti sarkanīgi purpursarkanā varžu tīklene spilgtā gaismā kļūst bāla. Krāsas izbalēšana vēlāk tika saistīta ar rodopsīna iznīcināšanu, izmantojot procesu, kas pazīstams kā balināšana. Balināšana un tai sekojošā rodopsīna reģenerācija ir galvenie posmi redzes ciklā - bioķīmisko reakciju virkne, kas ir kritiska redzei vājā apgaismojumā.

Balināšana un pārstrāde

Strukturāli rodopsīns tiek klasificēts kā hromoproteīns (hroms ir no grieķu valodas atvasināta sakne, kas nozīmē “krāsa”). To veido opīns (bezkrāsas olbaltumviela) un 11-cis-tīklenes (11-cis-retinaldehīds), pigmentēta molekula, kas iegūta no A vitamīna. Kad acs ir pakļauta gaismai, rodopsīna 11-cis-tīklenes sastāvdaļa tiek pārveidots par visu-trans-tīklenes, kā rezultātā kardināli molekulā notiek pamatīgas izmaiņas. Konfigurācijas izmaiņas iniciē fototransdukcijas kaskādi stieņa iekšienē, ar kuru gaisma tiek pārveidota par elektrisku signālu, kas pēc tam tiek pārraidīts pa redzes nervu uz redzes garozu smadzenēs. Konfigurācijas maiņa arī izraisa opsīna atdalīšanos no tīklenes, kā rezultātā notiek balināšana. Balināšana ierobežo stieņu stimulēšanas pakāpi, samazinot to jutīgumu pret spilgtu gaismu un ļaujot konusu šūnām (otra veida fotoreceptoriem tīklenē) starpināt redzi spilgtā vidē.

Visu trans-tīklenes, kas izdalās balināšanas laikā, vai nu uzglabā, vai maina atpakaļ uz 11-cis-tīklenes un transportē atpakaļ uz stieņiem. Pēdējais process, ko sauc par pārstrādi, ļauj atjaunot rodopsiņu. Rodopsiņa reģenerācija notiek tumsā un ir centrāla tumšajā adaptācijā, kad rodopsīna līmenis, kas nokrāsots no balināšanas spoži apgaismotā vidē, pakāpeniski palielinās, ļaujot stieņu šūnām kļūt arvien jutīgākām pret blāvu gaismu.