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1簡介

視紫紅質(rhodopsin) 一種結合蛋白,由視黃醛(也稱網膜素,retinal)和視蛋白(opsin)結合而成。視黃醛由維生素A氧化而形成,是維生素A的醛化合物,有多個同分異構體(此處主要為兩個)。在視紫紅質內與視蛋白結合的為分子構象較為捲曲的一種,即11-順視黃醛(11-cisretinal),在光照下它即轉變為構象較直的全-反視黃醛(all-trans retinal)。全-反視黃醛能進而引起視蛋白分子構象改變,並開始和視蛋白部分分離,以後又在酶的作用下繼續分離,直至分解成為2個分子(圖1),分解后的全-反視黃醛不能直接和視蛋白結合成視紫紅質,但它可在維生素A酶的作用下還原成維生素A,通常也是全反型的,貯存在色素上皮細胞內,然後進入視桿細胞,再氧化成11-順視黃醛,參與視紫紅質的合成、補充及分解反應繼續進行。

2合成

合成視紫紅質的第一步是全-反視黃醛變成11-順視黃醛,這一步是在暗處,在酶的作用下完成的,是一種耗能反應,其反應的平衡點決定於光照強度。第二步是11-順視黃醛一旦生成,就和視蛋白合成視紫紅質。這一步不耗能,可以很快完成。維生素A與視黃醛之間的轉化雖是可逆的,但由於一部分視黃醛在反應過程中已被消耗,故必須依賴血液中維生素A的供應。人和高等動物體內不能自行合成維生素A,而必須由食物中攝取,維生素A缺乏患者,傍晚暗處看不清物體。這種夜盲症可補充含維生素A豐富的食物而治癒。

3視錐細胞研究

近年來根據對靈長類和人遊離視網膜單個視錐細胞吸收光譜測量的研究,發現有三類視錐細胞,其吸收光譜高峰分別為450納米(藍)、525納米(綠)和550納米(紅)(圖2)。這說明很可能有三種不同的視錐感光色素。三種視錐細胞的感光色素的提純和分離尚未成功。但目前已提取出一種感光色素,即由只含視錐細胞的雞的視網膜中提取出的視紫藍質(iodopsin),其光譜吸收峰值位置相當於紅色光區,它也是視黃醛和視蛋白的結合體,與視紫紅質的差別僅在視蛋白略有不同。感光細胞的光敏感度與未被分解的感光色素量有密切關係。感光色素濃度極少量的下降,感光細胞的光敏度就大為降低;人的視網膜中的視紫紅質分解0.50%時,視桿細胞的光敏度會下降2000倍之多。故暗適應時,視網膜光敏度的高低與視紫紅質的合成與分解的比率,特別是視紫紅質復原的多少有著密切的關係。暗適應到20~30分鐘,視覺光敏度達到最高值,視紫紅質也幾乎全部復原。
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