Biochémia rodopsínu

Rhodopsín, tiež nazývaný senzorický proteín vizuálnej purpurovej farby, ktorý premieňa svetlo na elektrický signál. Rhodopsín sa nachádza v širokom spektre organizmov, od stavovcov po baktérie. U mnohých zvierat, vrátane ľudí, je to potrebné pre videnie pri slabom svetle a je umiestnené v sietnici oka - konkrétne v pevne zabalených diskoch, ktoré tvoria vonkajší segment fotorecepčných tyčinkových buniek sietnice, ktoré sú špeciálne upravené pre videnie pri slabom osvetlení.

ľudské oko: Bielenie rodopsínu

rozlišovať rôzne vlnové dĺžky? Dá sa predpokladať, že fotoreceptor je citlivý na svetlo, pretože obsahuje látku, ktorá

Rhodopsín objavil v roku 1876 nemecký fyziolog Franz Christian Boll, ktorý zistil, že normálne červenkastá fialová žaba sietnice sa za jasného svetla zbledla. Slabnutie farby sa neskôr pripisovalo deštrukcii rodopsínu pomocou procesu známeho ako bielenie. Bielenie a následná regenerácia rodopsínu sú hlavnými krokmi vo vizuálnom cykle - rad biochemických reakcií, ktoré sú kritické pre videnie pri slabom osvetlení.

Bielenie a recyklácia

Štruktúrne je rodopsín klasifikovaný ako chromoproteín (chromo je grécky koreň, čo znamená „farba“). Skladá sa z opsínu (bezfarebný proteín) a 11-cis-sietnice (11-cis-retinaldehyd), pigmentovanej molekuly odvodenej od vitamínu A. Keď je oko vystavené svetlu, je 11-cis-sietnicová zložka rodopsínu. je konvertovaný na all-trans-sietnicu, čo vedie k zásadnej zmene v konfigurácii molekuly rodopsínu. Zmena v konfigurácii iniciuje fototransdukčnú kaskádu v tyči, pričom svetlo sa prevádza na elektrický signál, ktorý sa potom prenáša pozdĺž optického nervu do vizuálnej kôry v mozgu. Zmena v konfigurácii tiež spôsobuje, že sa opsín disociuje od sietnice, čo vedie k bieleniu. Bielenie obmedzuje stupeň stimulácie tyčiniek, znižuje ich citlivosť na jasné svetlo a umožňuje bunkám kužeľa (ďalší typ fotoreceptora v sietnici) sprostredkovať videnie v jasných prostrediach.

All-trans-sietnica, ktorá sa uvoľní počas bielenia, sa buď uloží alebo zmení späť na 11-cis-sietnicu a prenesie sa späť do tyčiniek. Posledný uvedený proces, ktorý je známy ako recyklácia, umožňuje regeneráciu rodopsínu. Regenerácia rodopsínu prebieha v tme a je ústredným prvkom adaptácie na temnotu, keď sa úrovne rododínu vyčerpané z bielenia v jasne osvetlenom prostredí postupne zvyšujú, čím sa bunky tyčiniek stávajú čoraz citlivejšie na slabé svetlo.