Действие света на зрительный пигмент

Основная роль витамина А в том, что он служит для образования веществ, необходимых для осуществления восприятия света сетчаткой глаза — зрительных пигментов. Витамин А необходим для сохранения нормального состояния клеточных оболочек, он повышает сопротивляемость к простудным инфекциям и, по-видимому, нужен для правильного течения процессов роста и развития организма. Очень большие дозы его (в 10 ООО раз большие минимально необходимой) оказывают токсическое действие. Неоднократно наблюдавшиеся признаки отравления при употреблении в пищу печени белого медведя обусловлены исключительно большим содержанием витамина А в этом органе. [c.127]

Сетчатка глаза птиц содержит несколько фоторецепторов, включающих зрительные пигменты, и ряд интенсивно, но по-разному окрашенных масляных капель, которые действуют как светофильтры свет достигает рецептора только после прохождения через масляную кайлю. Рассмотрим систему из двух фоторецепторов, поглощающих в диапазоне 400—600 нм (Ятах = 500 нм) и 470—670 нм (Ятах = 570 нм), и две масляные капли, поглощающие при 400—500 нм (Ятах = 450 нм) и 420— 520 нм (Лтах = 470 нм) соответственно. Какое действие окажет кал<дый из этих фильтров на поглощение света каждым фоторецептором и каким образом это скажется на чувствительности различения оттенков (Предполагается, что все спектры имеют симметричную форму.) [c.401]

Теория дневного (цветового) зрения до сих пор еще недостаточно разработана. Гораздо яснее процесс сумеречного зрения. Кончики палочек окрашены особым пигментом — зрительным пурпуром, который разлагается под действием света. Продукты разложения оказывают химическое действие на палочки, это действие затем передается в виде нервного раздражения жении зрительного пурпура [c.323]

Производные каротиноидов, содержащие 20 атомов углерода в молекуле, играют важную роль в животном организме как витамины А. В настоящее время известно, что все светочувствительные пигменты, участвующие в процессе зрения животного организма, образуются путем соединения альдегидов витамина А, так называемых ретиненов, с протеинами. Способность каротиноида взаимодействовать с протеинами зависит от его формы изменение в форме может изменить или устранить взаимодействие, причем как само взаимодействие, так и его прекращение направляется светом. Молекулы каротиноидов в отличие от других пигментов могут изменять свою форму путем перемены геометрической конфигурации своих двойных связей. Эти изменения прямо индуцируются действием поглощенного света, что приводит к образованию и выцветанию зрительных пигментов. Вполне возможно, что каротиноиды участвуют во всех типах светочувствительности живого мира. Примером является процесс зрения. [c.105]

Зрительный пурпур, или как его еще называют, родопсин, представляет собою соединение белка опсина с альдегидным производным витамина А. Родопсин содержится в воспринимающих концевых аппаратах зрительного нерва, в его палочках, занимающих периферическую часть сетчатки глаза. Родопсин очень чувствителен к действию света и играет роль фотохимического сенсибилизатора. От концентрации родопсина в палочках зрительного нерва зависит восприимчивость глаза к свету. Под влиянием освещения родопсин распадается с образованием через ряд промежуточных продуктов пигмента ретинена (альдегида витамина А) и опсина. При длительном воз-,действии света ретинен восстанавливается с образованием витамина А. В темноте, а также при ослаблении освещения, распавшийся родопсин регенерирует за счет продуктов своего распада. Чем ярче освещение, тем больше распадается родопсина и чувствительность сетчатки глаза к восприятию света понижается. Наоборот, в темноте в результате регенерации родопсина, чувствительность сетчатки глаза повышается к восприятию слабого освещения. [c.119]

J. Действие света на зрительный пигмент [c.310]

Поскольку под действием света из зрительных пигментов высвобождается полностью гранс-ретиналь, должей существовать механизм образования 1 Ьцыс-ретиналя, необходимого для регенерации этих пигментов. С одной стороны, из кровотока постоянно поступает 11-цис-ретинол и окисляется в ретиналь. Таким образом, изомеризация может происходить в других частях организма. Однако имеются веские данные в пользу того, что процесс изомеризации протекает главным образом в самой сетчатке. У головоногих внутренние членики рецепторных клеток содержат второй пигмент, ретинохром, который осуществляет обратное превращение полностью гранс-ретиналя в 11-цыс-рети-наль [149]. Согласно имеющимся данным, в сетчатке млекопитающих может происходить образование шиффова основания между полностью гранс-ретиналем и фосфатидилэтаноламином, что обусловливает превращение под действием света ретиналя в П-цис-форму [150]. [c.68]

В темноте ретиналь-хромофор родопсина находится в 11-цис-положении. Поглощение кванта света переводит его в транс-состояние (рис. XXIX. 13). Фотоизомеризация ретиналя и дает начало последовательности событий, ведущих к появлению зрительного пигмента. Мембрана палочки обладает селективной проницаемостью для разных ионов. В состоянии покоя это приводит к поляризации мембраны и созданию разности потенциалов между протоплазмой палочки и наружной средой (—40 мВ). Освещение палочки вызывает увеличение исходного отрицательного потенциала внутри клетки, т.е. гиперполяризацию клеточной мембраны (до —80 мВ). Это происходит вследствие того, что под действием света резко уменьшается проницаемость клеточной мембраны для ионов натрия, несущих положительный заряд. Поглощение только одного кванта приводит к закрытию 100-300 натриевых каналов в наружной мембране. Возникающий светоиндуцированный электрический сигнал гиперполяризации передается от наружного сегмента к синаптическому окончанию на внутреннем сегменте палочки и приводит к появлению нервного импульса. Таким образом, в основе нейрофизиологического зрительного сигнала лежит индуцированное фотоизомеризацией ретиналя изменение проницаемости наружной мембраны палочки для ионов натрия. [c.412]

Выше было показано, чти первичная фотохимическая реакция фитохрома сопровождается конформационными изменениями белковой части пигмента. Очевидно, именно это свойство фитохрома является определяющим в механизме его регуляторного действия на структурное состояние мембран и активность ферментов. Аналогичным свойством обладает и ряд других фоторецепторных систем, например зрительный пигмент родопсин и светочувствительная система голохром — протохлорфиллид. Последняя участвует в контроле за формированием хлоропластов высших растений и некоторых зеленых водорослей. Поглощение красного света вызывает гидрирование протохлорофиллида, разрушение комплекса голохром — [c.429]

Витамин А в организме осуществляет разнообразные функции. Вскоре после открытия была установлена его необходимость для нормального роста, а также для процесса сперматогенеза. В дальнейшем было показано, что витамин А необходим для нормального эмбрионального развития, а его окисленная форма — ретиноевая кислота — контролирует ростовые процессы. Биохимическая основа действия витамина А чаще всего связана с влиянием на проницаемость клеточных мембран. С помощью радиоизотопной техники было установлено также, что витамин А сорбируется на мембранах эндоплазматического ретикулума, влияя на созревание и транспорт секреторных белков. Велика роль витамина А в фотохимических процессах зрения. В зрительном акте можно вьщелить изменение конформации пигментов под действием кванта света, формирование нервного импульса, а также релаксацию пигмента в исходное состояние. Пигмент, состоящий из ретиналя и белка опсина, называется родопсином, при замене ретиналя на гидроретиналь образуется порфиро-псин. Пигменты локализованы в колбочках, расположенных в мембране сетчатки. При фотохимической реакции происходит поглощение квантов свето- [c.96]

Энергетические уровни зрительных пигментов располагаются так, что создаются оптимальные условия для поглощения квантов естественного света. В то же время эти пигменты включены в состав липопротеидных мембран фоточувствительных клеток, например, палочек н колбочек позвоночных, что, в свою очередь, создает условия для высокоэффективной трансформации энергии света в энергию нервного импульса. По вполне понятным причинам спектры действия зрительной рецепции совпадают со спектрами поглощения пигментов (рис. 24). [c.120]

В гл. 5 уже упоминались пурпурные мембраны галофильных бактерий Я. ка1оЫит, которые позволяют этим бактериям выживать в анаэробных условиях. Пурпурный пигмент представляет собой один белок, бактериородопсин, в какой-то мере родственный зрительному пигменту, обнаруженному в дисках палочки сетчатки глаза млекопитающих. Этот белок имеет широкий максимум поглощения при 570 нм [5,26]. Поглощение света приводит к превращению формы, поглощающей при 570 нм, через ряд короткоживущих промежуточных форм в продукт, который поглощает максимально при 412 нм и возвращается путем обычной термической реакции к исходной форме с максимумом при 570 нм в течение нескольких миллисекунд. Все это явно сопровождается изменением конформации молекулы, причем частота конформационных переходов составляет около 100 Гц. При этом происходит выброс протонов во внешнюю среду и их захват из внутреннего пространства. Таким образом, в интактных клетках бактериородопсин действует как фотоиндуцированный протонный насос. В результате его работы бактерия может поддерживать необходимые ионные градиенты и фосфорилировать АДФ [11,38]. В силу относительной простоты системы есть все основания полагать, что этот протонный насос может оказаться первым примером механизма активного транспорта, который удастся расшифровать на молекулярном уровне. [c.337]

НИЗМЫ для окислительного фосфорилирования, а также защитный красный пигмент, предохраняющий бактерии от летального действия синего света. Пурпурная фракция состоит из белка пурпурных мембран (26 кДа) и сорока связанных с ним липидов. Этот белок называют также бактериородоп-сином, потому что он, подобно родопсину, зрительному пигменту сетчатки позвоночных (разд. 37.13), содержит в качестве хромофора ретиналь. Ретин ал евая группа присоединена к лизиновой боковой цепи белка протонированной связью шиффова основания. [c.200]

Роль ретинола в процессе зрительного восприятия изучена достаточно хорошо (рис. 14.5). В организме ой окисляется в альдегид 11-гра с-ретиналь, который под действием фермента ре-тинальизомеразы превращается в 11-г ыс-ретиналь, а затем связывается с белком палочек сетчатки опсином в иминосое-динение с образованием светочувствительного пигмента родопсина. При поглощении света в результате фотоизомеризации ретинальный компонент родопсина переходит в 11-гране-ретиналь, его конформация существенно изменяется, и он отделяется от опсина. Эта реакция служит пусковым механизмом, обеспечивающим возбуждение палочек сетчатки глаза. [c.478]

В 1-м издании эта фраза звучала так у Arti ulata мы можем начать ряд со зрительного нерва, просто покрытого пигментом н без каких-либо иных приспособлений, n от этой низкой стадии многочисленные градации строения, как можно показать, разойдутся по двум фундаментально разным линиям до тех пор, пока мы не достигнем относительно высокой стадии совершенства . В 3-м издании эта фраза была разбита на две и ко второй добавлена третья. В обширном царстве Arti ulata мы можем начать со зрительного нерва, просто покрытого пигментом, который иногда образует род зрачка, но лишенного линзы или иного оптического прибора. От этого зачаточного глаза, который может отличать свет от темноты и ничего кроме, началось продвижение в сторону совершенствования по двум направлениям строения, которые Мюллер считал фундаментально разными, а именно первое — к стеммам, или так называемым простым глазкам , у которых есть хрусталик и роговица, и второе — к сложным глазам , которые, по-видимому, действовали прежде всего путем исключения всех лучей, исходящих от каждой точки наблюдаемого обт екта, за исключением тех, которые поступают перпендикулярно выпуклой сетчатке. В сложном глазу наряду с бесконечными различиями в форме, пропорциях, числе и положении прозрачных конусов, покрытых пигментом и работающих путем исключения, мы имеем дополнительно более или менее концентрирующий аппарат поэтому в глазу Мелье фасетки глаза слегка выпуклые как снаружи, так и изнутри,т.е. линзовидные . Вторая из этих фраз была убрана в 5-м издании, а третья — уже в 4-м. Далее в 3-м издании следовало У многих ракообразных две роговицы — наружная цельная и внутренняя, разделенная на фа-сотки, внутри которых, как говорит Мильн-Эдвардс, развиваются вздутые линзы , и иногда эти линзы могут быть обособлены в слой, отдельный от роговицы . Эта фраза была убрана в 5-м издании. [c.429]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология