Лекция 10
МОДУЛЬ «СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ».
БИОХИМИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АППАРАТА.
Химический состав. СХЕМА 1. Диски представляют собой мембранно-ограниченные структуры, образуются эти диски из наружной мембраны.
Родопсин – трансмембанный белок, масса = 38 кДальтон, сложный белок: белковая часть – Опсин, не белковая или простетическая группа – Хромохор, 11-цис-ретиналь. Этот альдегид присоединяется к белку ковалентной связью между эпсилон-Аминогруппой Лизина и 11-цис-ретиналью. Родопсин – это разные белковые молекулы, Опсины отличаются и за счёт этого образуются 4 разновидности Родопсина. СХЕМА 2.
Люди у которых отсутствует одна из форм Родопсина, называют дихроматы.
Заболевания, приводящие к появлению дихроматии, наследственно обусловлены, ген находится в Х-хромосоме (зелёная и красная формы; синий – в 7 хромосоме), поэтому недостаток этого гена чаще всего проявляется у мужчин.
Простетическая группа 11-цис-ретиналь – это производное витамина А. СХЕМА 3.
Природным источником этого соединения является витамин А.
Рекомендуемые материалы
Свет вызывает изомеризацию 11-цис-ретиналя полностью трансформ. Таким образом, поглощенный фотон света, вызывает перемещение атомов. При этом перемещении происходят изменения спектральных свойств родопсина. СХЕМА 4.
Образование нервного импульса.
Рекомендуем посмотреть лекцию "5. Электробезопасность".
В среднем в клетке 1000 дисков, и в каждом диске до 30000 молекул Родопсина. Диски образуются в течении всей жизни и перемещаются от основания клетки к её периферии, где отщепляются и фагоцитируются лишь близ лежащими клетками пигментного эпителия. Мембрана дисков содержит очень много ненасыщенных жирных кислот (до 6 двойных связей) – из-за этого мембрана будет более текучая и жидкая. В мембранах дисков практически нет холестерина. В темноте мембрана наружного сегмента палочки имеет открытые натриевые каналы. Натрий поступает внутрь, проходит мимо всех дисков, и выводится при помощи натрий-калиевого насоса в области внутреннего сегмента. СХЕМА 5. Этот медиатор – тормозной! Свет блокирует натриевые каналы, и на свету они закрываются; прекращается деполяризация мембраны и выделение тормозного медиатора, за счёт чего генерируется ПД. В передаче внутриклеточного импульса, кроме ионов Натрия, будут ещё ионы Кальция и АМР. СХЕМА 6. Снижение концентрации СГМФ вызывает закрытие натриевых каналов. Адаптация к яркости света осуществляется за счёт изменения внутриклеточной концентрации Кальция.
В темноте натриевые каналы открыты – натрий входит внутрь клетки и деполяризует мембрану. Потенциал-зависимые кальциевые каналы в синаптическом тельце открыты за счёт деполяризации, Кальций входит в клетку, вызывая постоянное высвобождение тормозного медиатора, влияющего на пост-синаптическую мембрану.
На свету закрываются натриевые каналы, за счёт гиперполяризации закрываются кальциевые каналы, прекращается выделение медиатора и происходит растормаживание (возбуждение) нейронов.
Каждая молекула Родопсина может поглотить только 1 протон, зато при этом активируются 500 молекул транДуцина (каждая в клетку добавит GTP). Активация 500 молекул ФосфоДиЭстеразы приводит к осуществлению 105 молекул цGMP. В секунду в клетку поступает 1 млн. ионов Натрия.
Особенности состава склеры и конъюктивы глаза.
Большое количество СТ и мало клеток. Поэтому и в склете и в передней части роговицы преобладают Коллаген, Хондроэтинсульфаты и Кератансульфат. В непрозрачной части склеры все волокна располагаются хаотично. В хрусталике – только параллельными пучками – в связи с этим свет через эти образования проходит строго упорядоченно. В составе Кератансульфата преобладают Галактоза.
