Родопсин

Родопсин — это зрительный пигмент. Характеристика и роль в фоторецепции

Родопсин

Родопсин — это распространенный зрительный пигмент, входящий в состав палочковидных зрительных рецепторов сетчатки глаза позвоночных животных. Это вещество имеет очень высокую фоточувствительность и является ключевым компонентом фоторецепции. Иное название родопсина — зрительный пурпур.

В настоящий момент к родопсинам относят пигменты не только палочек, но и рабдомерных зрительных рецепторов членистоногих.

Общая характеристика пигмента

По химической природе родопсин — это мембранный белок животного происхождения, содержащий в своей структуре хромофорную группу. Именно она обуславливает способность пигмента улавливать кванты света. Белок родопсин имеет молекулярную массу примерно 40 кДА и содержит 348 аминокислотных звеньев.

Спектр светопоглощения родопсина состоит из трех полос:

  • α (500 нм);
  • β (350 нм);
  • γ (280 нм).

Лучи γ поглощаются ароматическими аминокислотами в составе полипептидной цепи, а β и α — хромофорной группой.

Родопсин — это вещество, способное распадаться под действием света, что запускает электротонический путь передачи сигнала по нервным волокнам. Данное свойство характерно и для других пигментов фоторецепторов.

Структура родопсина

По химической структуре родопсин — это хромогликопротеид, в состав которого входят 3 компонента:

  • хромофорная группа;
  • 2 олигосахаридные цепочки;
  • водонерастворимый белок опсин.

В качестве хромофорной группы выступает альдегид витамина А (ретиналь), который находится в 11-цисформе. Это означает, что длинная часть цепочки ретиналя изогнута и скручена с образованием нестабильной конфигурации.

В пространственной организации молекулы родопсина выделяют 3 домена:

  • внутримембранный;
  • цитоплазматический;
  • внутридисковый.

Хромофорная группа расположен во внутримембранном домене. Ее связь с опсином осуществляется через Шиффово основание.

Схема фотопревращения

Механизм фотопревращения пигмента родопсина под действием света основан на реакции цис-транс-изомеризации ретиналя — т. е.

на конформационном переходе 11-цис-формы хромофорной группы в выпрямленную транс-форму.

Этот процесс осуществляется с огромной скоростью (меньше 0,2 пикосекунды) и активирует ряд дальнейших превращений родопсина, которые происходят уже без участия света (темновая фаза).

Образующийся под действием светового кванта продукт называют фотородопсином. Его особенность в том, что транс-ретиналь еще связан с полипептидной цепью опсина.

От завершения первой реакции до конца темновой фазы родопсин последовательно претерпевает следующий ряд превращений:

  • фотородопсин;
  • батородопсин;
  • люмиродопсин;
  • метародопсин Ia;
  • метародопсин Ib;
  • метародопсин II;
  • опсин и полностью-транс ретиналь.

Эти превращения сопровождаются стабилизацией, полученной от светового кванта энергии, и конформационной перестройкой белковой части родопсина. В результате хромофорная группа окончательно отделяется от опсина и тут же удаляется из мембраны (транс-форма обладает токсичным действием). После этого запускается процесс регенерации пигмента в исходное состояние.

Регенерация родопсина происходит благодаря тому, что за пределами мембраны транс-ретиналь снова приобретает цис-форму, а затем возвращается обратно, где снова образует с опсином ковалентную связь. У позвоночных восстановление имеет характер ферментативного ресинтеза и происходит с затратой энергии, а у беспозвоночных осуществляется за счет фотоизомеризации.

Механизм передачи сигнала от пигмента в нервную систему

Действующим компонентом запуска фототрансдукции является метародопсин II. В таком состоянии пигмент способен взаимодействовать с белком трансдуцином, тем самым активируя его.

В результате связанный с трандуцином ГДФ заменяется на ГТФ. На данной стадии происходит одновременная активизация огромного числа молекул трансдуцина (500—1000).

Этот процесс называют первым этапом усиления светового сигнала.

Затем молекулы активированного трансдуцина вступают во взаимодействие с фотодиэстэразой (ФДЭ).

Этот фермент в активном состоянии способен очень быстро разрушать соединение цГМФ, необходимое для поддержки в открытом состоянии ионных каналов в мембране рецептора.

После вызванной трансдуцином активизации молекул ФДЭ, концентрация цГМФ падает до такого уровня, что каналы закрываются, и в клетку перестают поступать ионы натрия.

Уменьшение концентрации Na+ в цитоплазме наружной части рецептора приводит цитоплазматическую мембрану в состояние гиперполяризации. В результате возникает трансмембранный потенциал, который распространяется до пресинаптического окончания, уменьшая выброс медиатора. Именно это и является смысловым итогом процесса всех преобразований в зрительном рецепторе.

Источник: https://FB.ru/article/397654/rodopsin-eto-zritelnyiy-pigment-harakteristika-i-rol-v-fotoretseptsii

Родопсин в каких продуктах

Родопсин

Чтобы не навредить себе и детям, следует все знать: для чего полезен Витамин A, в чем содержится, сколько и как принимать. Это необходимое организму вещество, но неправильное бесконтрольное применение опасно для здоровья.

Общая характеристика витамина А

Научными исследованиями доказано, что нехватка витаминов не может восполниться никакими продуктами, требуется дополнительно принимать препараты с их содержанием.

Витамин А существует в 2 формах: ретинол (активный) и каротин (провитамин А), каждая из которых имеет свои подвиды. Ретиноиды, готовые витамины, содержатся в продуктах животного происхождения, сразу усваиваются организмом.

Провитамины — вещества растительного происхождения, превращаются в активные после окислительных процессов, происходящих в организме. Витамины А способны накапливаться в печени, поэтому ежедневное пополнение их запасов не является обязательным.

Физико-химические свойства ретинола

Группа витаминов А включает такие вещества:

В животных продуктах встречаются все формы. В чистом виде ретинол нестабильный, поэтому основная форма — сложные эфиры. После окисления в организме образуются А-альдегид и ретиноевая кислота. Ретиноиды не растворяются в воде, распадаются под воздействием кислорода и ультрафиолета.

Среди каротиноидов наиболее важный β-каротин, всего их более 500. Они бледно-желтого цвета, который придает растительный пигмент. Термическая обработка продуктов несколько влияет на содержание провитамина А (теряется до 30%). Больше потери от длительного хранения на воздухе.

Почти 100 лет производятся искусственные препараты, которые сразу усваиваются организмом, не требуя трансформирования печенью из β-каротина. Им специально придают устойчивость, добавляя в масляные растворы антиоксиданты, поглощающие воздух.

Чем полезен витамин A, для чего он нужен организму

Ретинол содержится во многих тканях организма, участвует в их росте и обновлении. Он помогает синтезировать белок — основной строительный материал тела, содействует правильному обмену веществ. Исполняет роль регулятора здорового функционирования клеток. Наличие витамина А в необходимых количествах положительно влияет на организм, повышение иммунитета взрослых и детей.

Он участвует в таких процессах, протекающих в человеческом организме:

  • Образует родопсин в сетчатке глаза. Наличие этого пигмента позволяет зрению быстро адаптироваться к уровню освещенности.
  • Содействует обновлению и росту хрящей и суставов.
  • Защищает слизистые оболочки от инфекции. У бронхов, носа, кишечника, легких, желудка вырабатывается иммунитет против инфекционных заболеваний.
  • Способствует выработке адреналина, который необходим для защиты от попадания в организм чужеродного тела.
  • Повышает прочность волос и кожи, чем содействует поддержанию молодости. Помогает восстановить ткани после ран и воспалений.
  • Поддерживает иммунные клетки, содействуя борьбе с опухолями.
  • С его участием образуются половые гормоны, растет эмбрион.

нормальных доз витамина А в организме помогает бороться с бронхитом, дизентерией, псориазом, болезнями глаз, рахитом, циррозом печени, лейкозом и др. Активно помимо медицины используется в косметологии.

Витамин A для женщин

Женщинам особенно важно обеспечить организм ретинолом. Его положительные свойства сказываются в таких моментах:

  • Содействует зачатию. Если у беременной нехватка витамина А, плод медленнее набирает массу, повышается риск врожденных заболеваний, женщине труднее вынашивать.
  • Увеличивается количество грудного молока.
  • Дефицит провоцирует развитие женских заболеваний: эрозии шейки матки, эпителия половых органов.

Оказывает специфическое влияние на похудение. Жиры не сжигает, но повышает работоспособность, ускоряет обменные процессы, содействует быстрому восстановлению после физических нагрузок.

Для детей

Для ребенка польза витамина А обусловлена его участием в процессе формирования костей скелета, зубов, хрящей.

Если обнаруживаются признаки гиповитаминоза, детям назначают препараты с содержанием ретинола. Применяется для профилактики и лечения рахита в комплексе с витамином D.

Заболевание проявляется в грудном и раннем возрасте, характеризуется нарушениями костеобразования, недостаточной минерализацией.

Витамин A в косметологии

Красивые кожа, волосы, ногти без ретинола невозможны. Он замедляет старение, защищает от негативных внешних воздействий. Поэтому косметические препараты содержат этот витамин. Полезны маски из растений, животных продуктов с его содержанием.

Области применения:

  • Для лица. При дефиците ретинола кожа шелушится, теряет эластичность и тонус, преждевременно появляются морщины. Кроме приема витамина внутрь, делают маски с жидким препаратом, из овощей, фруктов.
  • Волосы крепкие и блестящие благодаря кератину, в синтезе которого участвует витамин А.

    Шампуни, маски с ретинолом делают волосы послушными, эластичными, блестящими, они меньше выпадают, быстрее растут.

  • Ресницы становятся густыми, объемными, длинными. Женщины пользуются таким рецептом: смешивают равные части жидкого ретинола и касторового масла, наносят на ресницы, через 20 минут снимают салфеткой. Курс длится до 3 недель.

  • Ногти становятся эластичными, быстрее растут, исчезают ломкость, расслоение. Смазывают жидким препаратом, делают маски, надевая на полчаса перчатки.
  • На коже рук препараты с ретинолом разглаживают морщины, убирают трещины, сухость, зуд, шелушение. Выпускается много специальных кремов или готовится свой.

    В любое средство для ухода за кожей рук добавляют жидкий ретинол, перемешивают. Хранят в холодильнике.

Такое благотворное действие объясняется тем, что витамин А стимулирует выработку коллагена, который повышает упругость кожи. Он также содействует образованию гиалуроновой кислоты, которая наполняет ткани влагой.

Источник: https://seacoasts.ru/rodopsin-v-kakih-produktah/

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: