Фотохимические реакции в сетчатке

При действии света на сетчатку происходят химические изменения пигментов, находящихся в наружных члениках палочек и колбочек. В результате фотохимической реакции возникает возбуждение фоторецепторов сетчатки.

В сетчатке глаз животных еще в конце 70-х годов прошлого столетия были открыты светочувствительные пигменты и было показано, что эти вещества выцветают на свету. В палочках сетчатки человека и многих животных содержится пигмент родопсин, или зрительный пурпур, состав, свойства и химические превращения которого подробно изучены в последние десятилетия (Уолд и др.). В колбочках птиц найден пигмент йодопсин. По-видимому, в колбочках имеются еще и другие светочувствительные пигменты. Раштон указывает на наличие в колбочках пигментов — хлоролаба и эритролаба; первый из них поглощает лучи, соответствующие зеленой, а  второй — красной части спектра.

Родопсин представляет собой высокомолекулярное соединение, состоящее из ретинена — альдегида витамина А— и белка опсина. При действии света происходит цикл химических превращений этого вещества. Поглощая свет, ретинен переходит в свой геометрический изомер, характеризующийся тем, что его боковая цепь выпрямляется, что приводит к нарушению связи ретинена с белком. При этом вначале образуются некоторые промежуточные вещества — люмпродопсин и метародопсин, после чего ретинен отщепляется от опсина. Под влиянием фермента, названного редуктазой ретинена, последний переходит в витамин А, который поступает из наружных члеников палочек в клетки пигментного слоя.

При затемнении глаз происходит регенерация зрительного пурпура, т. е. ресинтез родопсина. Для этого процесса необходимо, чтобы сетчатка получала цис-изомер витамина А, из которого образуется ретинен. При отсутствии в организме витамина А образование родопсина резко нарушается, что и приводит к развитию упомянутой выше куриной слепоты. Образование ретинена из витамина А представляет собой окислительный процесс, происходящий при участии ферментной системы. В изолированной сетчатке млекопитающих животных, в которой нарушены окислительные процессы, не происходит восстановления родопсина.

Фотохимические процессы в сетчатке происходят весьма экономно, т. е. при действии даже очень яркого света расщепляется только небольшая часть имеющегося в палочках родопсина. Так, по данным Уолда, при действии света интенсивностью 100 люкс через 5 секунд расщепляется в каждой палочке всего 1200 молекул зрительного пурпура из имеющихся в ней 18 млн. молекул этого вещества, т. е. распадается около 0,005% родопсина.

Поглощение света родопсином и его расщепление различны в зависимости от длины волны световых лучей, действующих на него. Родопсин, экстрагированный из сетчатки глаза человека, обнаруживает максимальное поглощение под  влиянием  световых  лучей с длиной волны около 500 мм к, которые лежат в зеленой части спектра. Именно эти лучи кажутся наиболее яркими в темноте. Сравнение кривой поглощения и обесцвечивания родопсина при действии света разной длины волны с кривой субъективной оценки яркости света в темноте обнаруживает полное их совпадение (рис. 215).

 

Если обработать сетчатку раствором квасцов, т. е. фиксировать её, то это предохраняет родопсин от дальнейшего распада и на сетчатке можно увидеть изображение предмета, на который перед этим смотре,л глаз (так называемую оптограмму).

Структура йодопсина близка к родопсину. Йодопсин представлш собой также соединение ретинена с белком опсином, который образует в колбочках и отличается от опсина палочек. Поглощение света родопсином и йодопсином различно. Йодопсин в наибольшей степени поглащает лучи света с длиной волны около 560 ммк, лежащие в желтой час спектра.

Рис. 215. Сравнение чувствительности глаза человека, находящегося в темноте, со спектром поглощения зрительного пурпура. Точками отмечена чувствительность.

   
 
 
Copyright © 2013
Медицинский сайт панель администратора
 
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
   
Создание сайта Вебцентр