Зрительные пигменты

РОДОПСИН (зрительный пигмент), светочувствительный белок палочек сетчатки глаза позвоночных животных и зрительных клеток беспозвоночных. [c.272]

Путем химических исследований экстрактов сетчатки было показано, что зрительные пигменты представляют собой соединения, у которых хромофор каротиноидной природы прикреплен к белку. Типичный пигмент родопсин (зрительный пурпур) содержит 11-чис-ретиналь в качестве каротиноидного хромофора и белок опсин. Рис. 8.11 показывает родство между рети-налем, ретинолом (витамином А) и -каротином. Животные синтезируют ретинол из каротиноидов растительного происхождения, а ретиналь получается в сетчатке при ферментативном окислении ретинола, Опсин является окрашенным белком, найденным исключительно в палочках фотопсин обнаружен в колбочках при связывании с ретиналем образует иодопсин). Опси- [c.238]

Химическая природа хромофоров зрительных пигментов [137—139] [c.63]

В процессах зрения участвуют светочувствительные пигменты, расположенные в сетчатке глаза (ретине). Из зрительных пигментов лучше всего изучен родопсин, являющийся у млекопитающих, в том числе и у человека, фоторецептором палочек сетчатки— клеток, ответственных за сумеречное зрение. Родопсин представляет собой комплекс гликопротеина опсина с 11-1<ис-ретина-лем. Связь осуществляется посредством образования основания Шиффа (57) между альдегидной группой ретиналя и аминогруппой остатка лизина в молекуле опсина. Несмотря на то что сам по себе ретиналь бесцветен [Хмакс 383 нм (в этаноле)], образование протонированного основания Шиффа (58) сопровождается резким батохромным сдвигом, и родопсин поглощает свет в видимой области ( макс 500 нм). Родственные комплексы ретиналя или [c.538]

Положение основных максимумов поглощения ретиналей и зрительных пигментов [c.64]

Соед. группы витамина А обладают разл. биол. активностью. Так, ретинол необходим для роста, дифференциации и сохранения ф-ций эпителиальных и костных тканей, а также для размножения (стимулирует образование спермы). Ретиналь играет важную роль в механизме зрения, образуя с белком опсином зрительный пигмент родопсин. Ретиноевая к-та в 10 раз активнее ретинола в клеточной дифференциации, но менее активна в процессах размножения. rii i недостатке витамина А в организме нарушается темповая адаптация, снижается сопротивляемость инфекц. заболеваниям и др. [c.383]

Свободный альдегид Зрительный пигмент [c.64]

Теперь мы обратимся к краткому рассмотрению того, как описанные фотохимические изменения превраш,аются в электрический импульс, который стимулирует мозг. Существуют доказательства, что одиночный квант света может вызвать раздражение палочки сетчатки. Однако поглощение одного кванта еще не создает эффекта зрения. Для этого требуется попадание нескольких квантов (согласно разумной оценке, от двух до шести квантов) в одну и ту же палочку в течение относительно короткого временного промежутка. Но даже в этом случае процесс весьма эффективен, а энергия конечной реакции существенно превосходит энергию, поглощенную зрительным пигментом. Поглощение света инициирует цепь реакций, черпающих энергию из метаболизма. Тем самым зрительное возбуждение является результатом усиления светового сигнала, попадающего в сетчатку. Фоторецептор служит биологическим эквивалентом фотоумножителя, который преобразует кванты света в электрический сигнал с большим усилением и низким шумом (см. гл. 7). И фоторецептор, и фотоумножитель достигают большого коэффициента усиления с помощью каскада стадий усиления. Зрительные пигменты представляют собой интегральные мембранные белки, которые находятся в плазме и мембранах дисков внешнего сегмента фоторецептора. Фотоизомеризация ретиналя вызывает серию конформационных изменений в связанном с ним белке и тем самым образует или раскрывает ферментативный активный центр. Следует каскад ферментативных реакций, которые в конце концов дают нервный импульс. Электрический ответ начинается с кратковременной гиперполяризации, вызванной закрытием нескольких сотен натриевых каналов в плазматической мембране. Таким способом молекулы-посредники (мессенджеры) передают информацию от диска рецептора к мембране плазмы. Вероятным кандидатом на роль мессенджера является богатый энергией циклический фосфат цГМФ (гуанозин-3, 5 -цикломонофосфат), возможно, в сочетании с ионами Са +. Было показано, что катионная проводимость плазматических мембран палочек и колбочек прямо контролируется цГМФ. Таким образом светоиндуцированные структурные изменения диска активируют механизм преобразования, который сам генерирует потенциал, распространяющийся по плазматической мембране. В настоящее время детали механизмов преобразования и усиления продолжают исследоваться. Была предложена схема, основной упор в которой делается на центральную роль фосфодиэстеразы в процессе контроля за кон- [c.241]

Регенерация зрительных пигментов [c.68]

Зрительный пигмент 4/536-538 Зубные пасты и порошки 2/586, 589, [c.608]

Из всех классов природных пигментов каротиноиды, по-видимому, наиболее широко распространены и, несомненно, принадлежат к числу наиболее важных соединений. Они обнаружены у всех представителей растительного царства как в фотосинтезирующих, так и в нефотосинтезирующих тканях, а также часто встречаются у микроорганизмов. Они полностью или частично обусловливают окраску многих животных, особенно птиц, рыб и насекомых. Каротиноиды и их производные имеют большое значение для животных, поскольку они являются основой зрительных пигментов, ответственных за восприятие света и различение цветов. [c.34]

Образование ретинальдегида и зрительных пигментов [c.83]

Первая часть этой книги посвящена биохимии природных пигментов различных классов, которые придают окраску содержащим их тканям. Далее (в гл. 8) подчеркивалась важность свойства быть окрашенным как для выживания индивида, так и для распространения вида. Ясно, что все это имеет значение лишь в том случае, если окраску и характер ее распределения могут увидеть и распознать различные животные. Другими словами, животные должны обладать способностью обнаруживать свет, а также различать свет разных длин волн. С этой целью у них развились фоторецепторные органы — глаза, в которых центральную роль играют поглощающие свет фоторецепторы, или зрительные пигменты. В дополнение к собственно фоторецепторным пигментам часто используются другие пигменты, играющие вспомогательную роль. В связи с этим в книге о природных пигментах нельзя не остановиться на процессах фоторецепции и зрения. И не только потому, что фоторецепторные молекулы интересны сами по себе, но также и потому, что большинство других природных пигментов были бы не нужны и никогда ие появились, если бы такого механизма различения цветов не существовало. [c.297]

Локализация зрительных пигментов в рецепторных мембранах [c.302]

Структура и расположение мембран наружного сегмента палочек (рис. 9.3) и локализация зрительных пигментов внутри этих структур в настоящее время хорошо известны, хотя в этом отношении были изучены лишь несколько видов животных. Гораздо меньше внимания уделялось рецепторным мембранам колбочек позвоночных и микроворсинкам сложных [c.302]

Белок (а основном зрительный пигмент) [c.303]

Измерения величин удельного поглощения показали, что концентрации пигментов в палочках, колбочках и мембранах у большого числа видов животных сходны между собой. Обычно получали величины порядка 10 —10 молекул зрительного пигмента на сегмент или рабдом. [c.303]

Важным звеном в восприятии света сетчаткой глаза является фотоизомеризация зрительного пигмента ретинена, когда трацс-транс-цис-транс-форма превращается в цис-транс-транс-транс-структуру [c.113]

В 1876 г. Бёлль открыл, что розовый цвет сетчатки лягушки блекнет на ярком свету. Это выцветание так называемого зрительного пурпура ясно демонстрирует наличие фотохимической реакции в зрении. Последующие исследования показали обратимость выцветания, если сетчатка находится in situ. В растворах зрительного родопсина, экстрагированного из сетчатки, начальное фотовыцветание сохраняется, но становится необратимым. В настоящее время признано, что выцветание — слишком медленный процесс, чтобы отвечать за сенсорный зрительный отклик. Оно является конечным результатом последовательности реакций, принимающих участие в нервном возбуждении, Теперь мы обратимся к рассмотрению природы зрительного пигмента и его фотохимии. [c.237]

Известны и другие, родственные родопсину зрительные пигменты. Опсины колбочек в комплексе с 11-цис-ретиналем называют порфи-ропсинами обычно они поглощают свет с несколько большими длинами волн, чем родопсин . У отдельных пресноводных видов хромофором зрительных пигментов (иодопсинов) является 3-дегидроретнналь. Положение максимума поглощения зрительных пигментов зависит как от природы связанного альдегида, так и от природы белка, причем последний оказывает больший эффект (табл. 13-3). Таким образом, ре-тинальсодержащие пигменты поглощают свет в широком диапазоне длин волн, охватывающем интервал 467—528 нм (18 900—21 400 см ). [c.64]

Одни эксперименты указывали на участие е-аминогруппы опсина, другие— аминогруппы фосфатидилэтаноламина. Недавно, медленно восстанавливая необесцвеченный родопсин с помощью цианборгидрида, удалось получить единственный продукт, анализ которого позволил заключить, что шиффово основание в нативном пигменте образовано по аминогруппе лизина [133]. Согласно результатам исследований модельных систем, сильный батохромный сдвиг спектра поглощения зрительных пигментов относительно спектра свободного ретиналя обусловлен наличием в последних сильно протонированного шиффова основания и сильным взаимодействием между полиеновой цепью ретиналя и белком. [c.65]

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]

Зрительный пигмент колбочек (они ответственны за цветовое зрение)-иодопсин в качестве хромофора также содержит остаток ретиналя. Однако его белковый компонент отличается от опсина палочек. Иодопсин претерпевает превращения, сходные с превращениями Р. [c.273]

Химический механизм действия витамина А остается нерасшифрованным. Можно предположить, что ретиналь образует шиффовы основания с аминогруппами белков, как это происходит в зрительных пигментах. Нельзя исключить возможного участия ретиналя в окислительно восстановительных реакциях. В присутствии H l протекает неферментативное превращение ретинола в ангидроретинол путем отщепления молекулы воды при этом остается система сопряженных связей. Ангидроретинол встречается в природе, но биологической активностью, по-видимому, не обладает [c.577]

Процесс зрения зависит от группы фоточувствительных пигментов, которые локализованы в сетчатке глаза. Эти зрительные пигменты представляют собой комплексы опсинов (глико-липопротеинов) и 1 Ь ис-ретинальдегида или 11-1 ис-дегидро-ретинальдегида. Более детально эти комплексы и их функции в процессе зрения обсуждаются в гл. 9. [c.84]

Фоторецепторные молекулы (или зрительные пигменты) локализованы в наружных сегментах рецепторных клеток (рис. 9.3), соприкасающихся с пигментным эпителием. Последний содержит гранулы пигмента, поглощающие рассеянный свет, и у некоторых видов отражающий слой — зеркальце (tapetum). Пигментный эпителий непосредственно участвует в регенерации зрительных пигментов (разд. 9.4.3). Оси рецепторных клеток направлены в сторону хрусталика, благодаря чему достигается [c.299]

Наружные сегменты палочек сетчатки позвоночных интенсивно иследовались с помощью дифракции рентгеновских лучей, электронной микроскопии и других современных методов. В результате было показано, что они содержат стопки мембранных дисков (рис. 9.7). Эти диски представляют собой структуры, состоящие пз двух слоев глобулярного белка (в основном это зрительный пигмент родопсин) и слоя липидов (главным образом фосфолипидов) между нимн. Родопсин составляет большую долю ( 85%) мембранного белка. Молекулы зрительного пигмента ориентированы в рецепторной мембране таким образом, что поглощение света, проходящего вдоль оси палочки, максимально. Была предложена модель, согласно которой молекулы зрительного пигмента могут латерально перемещаться в мембране и вращаться вокруг оси, перпендикулярной поверхности мембраны, причем любые другие перемещения исключены. По- [c.302]

Внутри рецепторных мембран находится поглощающий свет фоточувствительный пигмент, который играет основную роль в первичном улавливании света. Обычно у животных имеется несколько зрительных пигментов (у человека, например, четыре) причем в палочках и колбочках обнаруживаются разные пигменты. Каждый индивидуальный зрительный пигмент характеризуется своей величиной Ятах. Эти величины для разных зрительных пигментов находятся в диапазоне между 345 гг 620 нм, что обеспечивает максимальную чувствительность глаза к свету в этом диапазоне. Все известные зрительные пигменты (а их довольно много) имеют очень сходную структуру. Молекула любого пигмента представляет собой липопротеин, связанный с небольшим хромофором. Во всем животном царстве найдены лишь две очень сходные хромофорные группы. Небольшие различия в структуре и конформации липопротеинов (опсинов) лежат в основе значительных вариаций величин ,тах. [c.303]

Смотреть страницы где упоминается термин Зрительные пигменты: [c.135] [c.237] [c.49] [c.101] [c.273] [c.117] [c.10] [c.537] [c.538] [c.538] [c.183] [c.183] [c.184] [c.184] [c.12] [c.28] [c.220] [c.300] [c.300] [c.302] [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология