Зрительные циклы

Циклы превращений зрительных пигментов у беспозвоночных [c.317]

Поскольку современные биохимические и физико-химические методы развиваются очень быстро, можно ожидать, что вскоре накопится обширная информация о циклах превращений зрительных пигментов и их промежуточных продуктах, а также об опсин-хромофорных взаимодействиях, особенно для родопсина палочек. Пройдет, однако, еще немало времени, прежде чем станут известны все детали структуры некоторых короткоживу-щих промежуточных продуктов, что позволит оценить значение небольших изменений конформации, взаимодействий белок — хромофор и особенностей поглощения света. Следует также выяснить механизм генерации нервного импульса в ответ на поглощение фотона зрительным пигментом. Даже после того как мы ответим на некоторые вопросы о функционировании родопсина у тех немногих видов, которые наиболее подробно изучены (человек, крыса, крупный рогатый скот), предстоит огромная работа по изучению биохимии цветового зрения у млекопитающих, а также зрительных пигментов и циклов их превращений у других животных. [c.325]

В сильно упрощенной форме цикл превращений зрительного пурпура на свету и в темноте может быть изображен в виде схемы [c.146]

На практике нередко возникают вопросы о частоте применения норматива Г5. В данном случае однозначного ответа нет. Все зависит от конкретных условий производства, частоты повторения в трудовом процессе трудовых действий. Если трудовое действие повторяется периодически, то исполнитель сможет выполнять трудовое действие автоматически. При эпизодическом выполнении конкретных трудовых действий уровень рабочего динамического стереотипа ниже, а следовательно, чаще в модели присутствует норматив Г5. Так, если трудовое действие завинтить на болт гайку выполняют периодически по строго определенному циклу, то необходимость зрительного контроля можно отразить нормативом П10. Но если такое действие выполняют от случая к случаю, то элемент П10 применяют в сочетании с элементом Г5 в различной кратности, которую определяет организатор труда. [c.36]

Такова основная схема биохимических превращений, лежащих в основе зрительной рецепции. С точки зрения биофизики, центральное место здесь занимает механизм активации родопсина при поглощении кванта света и фотоизомеризации. В основе этого процесса лежат фотохимические превращения, или фотохимический цикл родопсина. [c.415]

Важную роль в. подгонке внутренних циркадианных ритмов к суточному циклу у позвоночных, так же как и у беспозвоночных, играют изменения освещенности. В главе 17 мы рассматривали нервные пути, участвующие в зрительном восприятии. Теперь мы должны познакомиться с путями, обеспечивающими вторую, очень важную функцию зрительной системы — регуляцию циркадианных ритмов. Насколько нам известно, эта функция осуществляется без участия сознания. Таким образом, сенсорная информация наряду с ее ролью в восприятии, различении и сознании может выполнять и совершенно иные функции, [c.197]

Таким образом, многим функциям организма свойствен циркадианный ритм, который в свою очередь регулируется суточным циклом освещенности через посредство зрительных путей. [c.201]

Следует отметить, что подобные зрительные циклы имеют место как в палочках, так и в колбочках. Показано, что сетчатка содержит 3 типа клеток-колбочек, каждый из которых наделен одним из трех цветочувствительных пигментов, поглощающих синий, зеленый и красный свет соответственно при 430, 540 и 575 нм. Оказалось, что все 3 пигмента, получившие название иодопсинов, также содержат 11-г<ис-ретиналь, но различаются по природе опсина (колбочные типы опсина). Некоторые формы цветовой слепоты (дальтонизм) вызваны врожденным отсутствием синтеза одного из 3 типов опсина в колбочках или синтезом дефектного опсина (люди не различают красный или зеленый цвет). [c.212]

Конформация, принимаемая опсином в результате различных нековалентных взаимодействий, позволяет связываться с ним лишь небольшому числу изомеров ретинальдегида и его аналогов. В природном родопсине с белком связан только 11-Ч с-ретинальдегид (по-видимому, может связываться также его искаженный 6-5-ч с-изомер). Результаты, полученные с помощью резонансной рамановской спектроскопии и кругового дихроизма, свидетельствуют против считавшегося ранее вероятным связывания 12-5-к с-изомера (9.6). Полностью транс-ре-тинальдегид не связывается с опсином, и изомеризация связанного 11-г с-ретинальдегида в полностью транс-изомер в процессе зрительного цикла (разд. 9.4) приводит к отщеплению ретинальдегида от опсина. [c.307]

Физические методы определения структуры молекул занимают теперь центральное место в арсенале средств, испол ьзуемых хими ками -органи ками. Элементарное знакомство с важнейшими из них осуществляется уже в общем курсе и практикуме по органической химии. Современные учебники по органической химии содержат основные сведений о физических методах структурного анализа, а иногда — примеры и задачи по интерпретации простейших спектров протонного магнитного резонанса, иноракрасных и электронных спектров. Для более глубокого изучения физических методов и систематического развития необходимых практиче-ск 1Х навыков служат специальные циклы лекций, лабораторные и семинарские занятия для студентов старших курсов и аспирантов. Литература на эту тему весьма многочисленна и разнообразна по содержанию и уровню изложения. Однако учебных пособий, которые служили бы для выработки и закрепления элементарных навыков истолкования спектральных данных и результатов измерений важнейших физических параметров молекул, явно недостаточно, особенно сборников примеров и упражнений с иллюстрациями, точно воспроизводящими в достаточно крупном масштабе подлинные спектры, полученные на современной аппаратуре. Такие пособия необходимы для тренировки визуального восприятия и интерпретации спектрограмм, оценки их качества, развития элементов зрительной памяти, очень облегчающих и ускоряющих расшифровку молекулярных спектров. Данная книга [c.3]

Более подробно выяснено значение витамина А в процессе свето-ощущения. В этом важном физиологическом процессе большую роль играет особый хромолипопротеин—сложный белок родопсин, или зрительный пурпур, являющийся основным светочувствительным пигментом сетчатки, в частности палочек, занимающих ее периферическую часть. Установлено, что родопсин состоит из липопротеина опсина и простетической группы, представленной альдегидом витамина А (ретиналь) связь между ними осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную -КН,-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь последний подвергается серии конформационных изменений и превращению в транс-форму. С этими превращениями каким-то образом связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение—процесс, молекулярный механизм которого до сих пор остается загадкой. В темноте происходит обратный процесс—синтез родопсина, требующий наличия активной формы альдегида—11-г<ис-ретиналя, который может синтезироваться из -ретинола, или транс-ретиналя, или транс-формы витамина А при участии двух специфических ферментов—дегидрогеназы и изомеразы. Более подробно цикл превращений родопсина в сетчатке глаза на свету и в темноте можно представить в виде схемы [c.211]

В животном царстве встречается много разных структур глаза, однако, насколько это известно, всем им присуш,и одни и те же механизмы зрения и сходные ретинальальдегид-белковые пигменты. Ряд усовершенствований основного механизма (например, наличие пигментов с различными величинами Я,тах в качестве цветных фильтров) обеспечивает оптимальную эффективность зрения при слабом свете или различение цветов при обычном освещении, что необходимо животному в природных условиях обитания (например, на земле или в воде). Вызывает удивление поразительное сходство зрительных пигментов и циклов их превращения. Ретинальдегид-опсиновый комплекс представляется идеальным для целей улавливания света. Предполагают, что системы зрительных пигментов возникали совершенно независимо друг от друга по крайней мере трижды в ходе эволюции животного мира. [c.325]

Зрительный процесс начинается с поглощения света хромофорами палочек и колбочек сетчатки глаза. Происходящие при этом молекулярные события описываются циклом Вальда — последовательностью реакций обесцвечивания и регенерации родопсина. Родопсин состоит из 11-цис-ретиналя, образующего основание Шиффа с опсином — белком с Л141000. Свет вызывает изомеризацию 11-г с-ретиналя до полностью-транс-рети- [c.33]

О функции витамина А в процессе зрения. На рис. 10-20 показан цикл химических изменений зрительного пигмента родопсина в палочках сетчатки. Эти клетки воспринимают световые сигналы низкой интенсивности, но не чувствительны к цвету. Роль активного компонента в зрительном процессе играет окисленная форма ретинола-ретиналь, или альдегид витамина А, связанный с белком опсином. Комплекс ретиналя с опсином, называемый родопсином, расположен в уложенных стопками внутриклеточных мембранах палочек. При возбуждении родопсина видимым светом ретиналь, у которого одна двойная связь в 11-м положении находится в ис-конфигурации (остальные двойные связи имеют транс-конфигурацию), в результате очень сложных, но быстро протекающих внутримолекулярных перестроек изомеризуется в полностью трйнс-региналь. Считают, что эти изменения, влияющие на геометрическую конфигурацию ретиналя (рис. 10-20), вызывают изменение формы всей молекулы родопсина. Такое oнфop-мационное изменение служит молекулярным пусковым механизмом, возбуждающим в окончаниях зрительного нерва импульс, который затем передается в мозг. В ходе темновых ферментативных реакций образовавшийся при освещении полностью транс-ретиналь вновь превращается в исходный 11-цис-ретиналь. [c.291]

Установлено, что зрительный иурпур представляет собой соединение белка о п с и н а с альдегадным производным витамина А. На свету зрительный пурпур распадается через ряд промежуточных продуктов с образованием пигмента ретинала (альдегида витамина А) и опсина. Ретинал в свою очередь под влиянием фермента (дегидрогеназы, стр. 226) восстанавливается в витамин А. Цикл превращений зрительного пурпура иа свету и в темноте может быть изображен в виде схемы (стр. 140). [c.139]

Упражнение 28-51. Каким образом неоретинен-6 может соединиться с белком так, чтобы при этом его изменилась от 3765 до 5000 А Предложите (схематически) структуру белка, который должен преимущественно комбинироваться с неоретиненом-6, а не с ретиненом, целиком построенным по транс-типу Упражнение 28-52. Объясните, почему ночью в кабинах летчиков на воздушных трассах целесообразно освещать циферблаты приборов мягким красным светом. Упражнение 28-53. Пусть нервный импульс в зрительном процессе берет свое начало на той стадии цикла, которая показана на рис. 28-13. Что произошло бы при продолжительном действии сравнительно яркого света в том случае, если бы в сетчатке не присутствовала ретиненизомераза [c.486]

Синтез Р. (правильнее ресинтез) в сетчатке зависит, в п-ервую очередь, от окисления витамина А до ретиналя и соединения его с опсином. В сетчатке синтезу Р, способствует миграция витамина А в палочку и колбочку из пигментного эпителия и последующее окисление дыхательными ферментамп и кислородом крови. Цикл чмс-транс-изомеризации является специфическим для системы зрительных пигментов. Установлено, что в пигментном эпителии имеется ре-тиненовая изомераза, участвующая в этом цикле. Кроме того, (нео- )-11-1(мс-форма витамина А может поступать также из крови. Комбинация 11-г ис-рети-наля с опсином является спонтанной реакцией, ход к-рой необратим в темноте и не нуждается в ферментных системах. Освобождающаяся энергия затрачивается на окисление витамина А до ретиналя, [c.348]

Зрительного пурпзфа. Под влиянием света зрительный пурпур изменяется в желтый зрительный пигмент в темноте часть желтого пигмента снова превращается в зрительный пурпур, а дрз гая часть разлагается на белок и витамин А. Таким образом, витамин А принимает участие в цикле изменений сетчатки, и образование зрительного пурпура после экспозиции сетчатки на яркий свет зависит от достаточного снабжения витамином. [c.107]

При возбуждении хромофора зрительного пигмента -цис-ретинина (стр. 389) происходит его изомеризация в т С7анс-форму, которая приводит к отделению хромофора от белка, т. е. зрительный пигмент родопсин превращается в результате ряда последовательных стадий в транс-ретинин и белок — опсин. В соответствии с циклом Вальда [758] родопсин вновь синтезируется в темновой реакции. Вопрос, почему возбуждение нервных окончаний происходит в результате возбуждения родопсина, еще не выяснен. Возможно, что это связано с фотоэлектрическими явлениями в красителе [6]. [c.466]

Физические методы определения структуры молекул занимают теперь центральное место в арсенале средств, используемых хими-ками-органиками. Элементарное ознакомление с важнейшими из них предполагается уже при прохождении общих курсов и практикумов по органической химии. Современные учебники органической химии содержат поэтому основные сведения о физических методах структурного анализа, а иногда в них даются также отдельные примеры и задачи по интерпретации простейших спектров протонного магнитного резонанса, инфракрасных и электронных спектров. Более глубокое изучение физических методов и систематическое развитие необходимых практических навыков осуществляются в специальных циклах лекций, лабораторных и семинарских занятиях для студентов старших 1 урсов и в аспирантуре. Используемая для этой цели литература весьма многочисленна и разнообразна по содержанию и уровню изложения, предмета. При этом, однако, ощущается недостаток учебных пособий для выработки и закрепления элементарных навыков истолкования спектральных данных и результатов измерений важнейших физических параметров молекул при структурном анализе. Особенно нужны сборники примеров и упражне ний, точно воспроизводящих в достаточно крупном масштабе подлинные спектры, полученные на современной аппаратуре, их особенности и пропорции. Такие материалы необходимы для тренировки визуального восприятия и интерпретации спектрограмм, оценки их качества, развития элементов зрительной памяти, очень облегчающих и ускоряющих использование молекулярных спектров для установления структуры. Наша книга написана с целью восполнения пробела в существующей литературе и отражает опыт преподавания физических методов исследования органических веществ студентам IV и V курсов химического факультета Ленинградского университета, специализирующимся по теоретической и синтетической органической химии, органическому анализу, химии природных и высокомолекулярных соединений. [c.3]

Упражнение 28-53. Пусть нервный импульс в зрительном процессе берет свое начало на той стадии цикла, которая показана на рис. 28-13. Что произошло бы при продолжительном действии сравнительно яркого света в том случае, если бы в сетчатке ие присутствовала ретпненизомераза [c.381]

Наблюдение спектра, в особенности фотометрирование спектральных линий, является довольно сложным психофизиологическим процессом. Достоверность измере1шй, производимых в результате зрительных восприятий, зависит от многих факторов и требует настойчивого внимания наблюдателя. Поэтому условия наблюдений и измерений должны быть наиболее благоприятными для оператора. Совершенно необходимым является безупречное знание им аппаратуры и умение управлять ею, не отрываясь от наблюдений, хотя бы в пределах какого-то определенного цикла, например анализа отдельного образца или определения какого-либо элемента. [c.87]

Описанные опыты показывают, что циркадианный генератор, ответственный за цикл покоя — активности, находится где-то в нервной системе. Этим генератором не может быть крупный нейрон с периодической импульсацией К15 двустороннее удаление абдоминального ганглия, в состав которого входит этот нейрон, не влияет на свободнотекущий ритм. В то же время удаление обоих глаз как в естественных условиях, так и при постоянном освещении приводит к исчезновению циклической двигательной активности (рис. 26.1 А). С этим согласуется и тот факт, что свободнотекущий ритм сохраняется в глазах аплизий, находящихся все время в темноте он проявляется в изменениях уровня спонтанной импульсации, регистрируемой в зрительных нервах. Сходный ритм можно записать и -при отведении от изолированного глаза (рис. 26.1Б). Из этих опытов следует, что нервный субстрат, ответственный за циркадианные ритмы двигательной активности у аплизий, находится в самом глазу. [c.193]

На первый взгляд такая мысль может показаться странной по одной простой причине зрительный родопсин, поглотив квант, срабатывает только один раз. В от-jmane от бактериального родопсина он необратимо обесцвечивается под действием света, теряя остаток ретиналя, который выделяется в воду. Регенерация окрашенного родопсина занимает минуты и потому не может идти ни в какое сравнение с бактериородопсиновым циклом, измеряемым миллисекундами. Ясно, что животный родопсин в противоположность бактериальному не в состоянии генерировать устойчивый ток. [c.139]

Экс-чемпион мнра по шахматам Михаил Таль однажды сказал, что выиграть в шахматы очень просто для этого надо играть сильнее, чем ваш противник. Перефразируя эту мысль, -МОЖНО сказать, что естественный интеллект сильнее, чем искусственный, просто потому, что он использует гораздо более мощные компьютерные ресурсы. Как весьма выразительно и кратко сказано в [67], два человеческих глаза выполняют больший объем обработки зрительной информации, чем все имеющиеся в мире суперкомпьютеры . Однако все, что нейронная система человеческого мозга может предложить для решения проблемы видения,— это сотня или около того циклов в секунду. Независн.мо от того, как конкретно эти операции могут быть [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология