1. 定义与化学本质
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视色素(Visual Pigments)
- 本质:由视蛋白(Opsin)和生色团(如11-顺式视黄醛)组成的复合蛋白,属于光感受器分子。
- 存在位置:存在于视网膜的感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)中。
- 功能:吸收光信号后发生构象变化,触发视觉信号传导。
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类型:
- 视紫红质(Rhodopsin):视杆细胞中的视色素,负责暗视觉。
- 视锥色素:视锥细胞中的视色素(如红、绿、蓝敏感色素),负责色觉。
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视黄醇(Retinol)
- 本质:一种脂溶性维生素A的活性形式(属于类视黄醇家族),化学名称为全反式视黄醇。
- 存在位置:储存于肝脏或通过血液运输至视网膜。
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功能:
- 作为视黄醛(Retinal)的前体,参与视色素的再生。
- 维持上皮细胞健康、免疫功能和基因调控。
2. 结构与形式
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视色素
- 由视蛋白(蛋白质部分)与11-顺式视黄醛(维生素A衍生物)共价结合形成。
- 光照射时,11-顺式视黄醛异构化为全反式视黄醛,导致视蛋白构象变化,启动光信号传递。
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视黄醇
- 化学结构为全反式视黄醇(含β-紫罗酮环和异戊二烯侧链)。
- 在体内可氧化为视黄醛(Retinal),或进一步氧化为视黄酸(Retinoic Acid)。
3. 功能差异
特征 | 视色素 | 视黄醇 |
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主要作用 | 感光,触发视觉信号传导 | 维生素A的储存和运输形式 |
光敏感性 | 直接吸收光子 | 不直接感光 |
代谢关系 | 依赖视黄醛的再生 | 视黄醛的前体,可逆转化为视黄醛 |
4. 代谢关联
- 视黄醇在视网膜中转化为11-顺式视黄醛后,与视蛋白结合形成视色素。
- 光照后,视色素中的11-顺式视黄醛变为全反式视黄醛,并解离出视蛋白。全反式视黄醛需还原为视黄醇,重新进入循环(视觉循环)。
5. 总结
- 视色素是光信号转化的直接执行者,而视黄醇是维持这一过程的维生素A前体。
- 缺乏视黄醇会导致视色素合成不足,引发夜盲症或干眼症。
如果需要更深入的生化机制或疾病关联,可以进一步探讨!