: : : : : : В режиме максимальной чувствительности вообще не существует такого понятия, как максимум поглощения.
: : : : :
: : : : : Вы хотели сказать - он не важен? Потому что максимум поглощения зависит от строения молекулы, а не от интенсивности освещения.
: : : :
: : : : Нет, я хотел сказать, только то, что сказал. Максимум поглощения (тот, что Вы видите на графике) есть чисто среднестатистическое свойство пигмента. Ниже я к этому вернусь более подробно.
: : : : :
: : : : : : Пигменты способны улавливать ЕДИНСТВЕННЫЙ фотон ВО ВСЕМ ДИАПАЗОНЕ. Объясню, как это происходит. На самом деле спектральный диапазон чувствительности не есть статическое свойство пигмента. У каждого из трех пигментов есть МНОЖЕСТВО изомерных форм. Каждая из этих форм имеет сравнительно узкую полосу поглощения. За счет доп. энергии все зрительные пигменты находятся в состоянии перехода от одного изомера, к другому охватывая ТАКИМ ОБАЗОМ весь диапазон. ИМЕННО ПОЭТОМУ максимальная чувствительность пигмента ВО ВСЕМ ДИАПАЗОНЕ - один фотон.
: : : : : : :
: : : : : Тут я категорически не согласен. Спектр поглощения пигмента, построенного на ретинале (или дегидроретинале), зависит от аминокислотной последовательности в опсине. Поскольку вариантов строения опсина много, много бывает и пигментов. Но каждый из пигментов не способен изомеризоваться в другой, поскольку это потребовало бы перестройки белковой части - перестановки аминокислот. А это не фотохимический процесс :)
: : : : :
: : : : : Также нижеследующее Ваше утверждение
: : : : : :
: : : : : : Я уже указывал выше спектральный диапазон поглощения не есть статическое свойство пигмента, а исключительно динамическое. Никакими сторонними факторами, не изменяя структуру пигмента, его изменить невозможно. А вот максимум чувствительности можно изменить. И это было сделано не раз... Короче, ссылки дал - интересующийся разберется.
: : : : : :
: : : : : :неверно. Ни в одной из данных ссылок нет ничего про "динамику" диапазона поглощения. Вы неверно интерпретировали текст из http://obi.img.ras.ru/humbio/SSB/0008994b.htm - пигменты действительно разные в палочках и колбочках, но они не способны превращаться друг в друга.
: : : : :
: : : : Нет, это не я неверно проинтерпретировал, это Вы (пока) мало прочли. Даже из того, на что была дана ссылка.
: : : : :
: : : : : Вот цитата из
: : : : :
: : : : : http://obi.img.ras.ru/humbio/SSB/00149bae.htm
: : : : :
: : : : "Вернемся теперь к первому событию фоторецепции: преобразованию 11- цис-ретиналь в транс-ретиналь. Этот процесс осуществляется путем последовательных промежуточных этапов, которые могут быть обнаружены по различию лямбда max: родопсин (498 нм), прелюмиродопсин (543 нм), люмиродопсин (497 нм), метародопсин 1 (478 нм), метародопсин 2 (380 нм), метародопсин 3 (465 нм), транс-ретиналь (387 нм). Эта последовательность внутримолекулярных перестроек происходит очень быстро - вся она занимает менее миллисекунды".
: : : :
: : : Ну и что, что можно проследить спектрофотометрически? Процесс запускается одним фотоном, причем необязательно λmax.
: : :
: : А вот и нет. Процесс запускается фотоном из диапазона 498 ± Δ.
: :
: Дельта большая или маленькая? ;)
: :
: : Но до метародопсина 2 этот процесс в темновом режиме (после действия единственного указанного фотона) ОБРАТИМ! Цитата из Фотобиология (Конев, Волтовский):
: : :
: : "Все стадии от образования премилюмиродопсина до возникновения метародопсина 2 легко обратимы в темноте..."
: : :
: Да, и что? Кстати, обратите внимание - от премилюмиродопсина, а не от родопсина.
Все упомянутые стадии в темноте обратимы В 11-ЦИС-РЕТИНАЛЬ. Это и так все родопсин. Вы хотите, чтобы авторы повинуясь какому-то нелепому позыву написали, что все стадии, начиная С РОДОПСИНА и заканчивая метародопсином 2 в темноте обратимы в 11-цис-ретиналь!? Мне кажется, что это выглядело бы очень глупо. И, на мой взгляд, вряд ли кому в голову придет писать: в темноте (или "на свету" - не важно) родопсин легко изомеризуется в 11-цис-ретиналь... ерунда какая-то получится, не находите?
: Премилюмиродопсин, насколько я понимаю, и есть продукт собственно фотоизомеризации, на что указывает сдвиг λmax в длинноволновую область.
Премилюмиродопсин есть продукт изомеризации, не обязательно фотоизомеризации.
: :
: : Первый фотон запускает процесс изомеризации (кстати, он способен запускаться и без первичного фотона), но это НЕ ВЕДЕТ к образованию транс-ретиналя! Только поглощение ЕЩЕ ОДНОГО фотона в ЛЮБОМ из изомерных состояний ведет к образованию метародопсин 3 или парародопсина и уже затем транс-ретиналя.
: :
: Про второй фотон - откуда Вы взяли?
Из того, что везде написано, что in vivo (не in vitro!) транс-ретиналь образуется либо из метародопсина 3, либо из парародопсина, а ни тот, ни другой без доп освещения ни из одного из продуктов (от родопсина до метародопсина 2) не образуются.
Если это не так, то подтвердите свои слова цитатой.
: Все стадии после премилюмиродопсина темновые.
Вот это свое утверждение и подтвердите цитатой.
: Вот тут бы цитата пригодилась.
На мой взгляд, достаточно цитаты, что из метародопсина 2 (in vivo!) в ТЕМНОТЕ не происходит изомеризации в транс-ретиналь.
: : : : :
: : : В каждом из этих состояний пигмент способен поглотить ОДИН ЕДИНСТВЕННЫЙ фотон с разбросом энергии в сравнительно небольшом спектральном диапазоне.
: : : :
: : Уж не хотите ли Вы сказать, что для акта световосприятия необходима последовательность фотонов 498, 543, 497, 478, 380, 465 нм?
: : :
: : Нет. См. выше.
: : :
: : : А если одного из них не случится, или последовательность будет другая - мы ничего не увидим? А как быть с утверждением, что рецепор способен фиксировать один фотон?
: : :
: : В этом есть некоторая неточность. Процесс изомеризации способен запускаться не только первичным фотоном, но и рядом сторонних реакций ПОСТОЯННО идущих в рецепторах. Дальше УЖЕ ВО ВРЕМЯ ПРОЦЕССА ИЗОМЕРИЗАЦИИ от родопсина до метародопсина 2 поглощается ЕДИНСТВЕННЫЙ фотон, как раз именно тот, который и переводит пигмент в метародопсин 3/парародопсин и затем в транс-ретиналь.
: :
: Если процесс как-то запустился без фотона, то в дальнейшем фотон уже и не нужен.
Вам так кажется. Из-за высокой плотности зрительного пигмента в рецепторах in vivo транс-ретиналь может образоваться либо из метародопсина 3, либо из парародопсина, а в темноте in vivo ни один изомер (от премилюмиродопсина до метародопсина 2) в эти изомеры перейти не может. Это же написано и у Вас.
Кстати, процесс этот (изомеризации) может быть запущен и гидроксил-ионом.
: Т.к. все последующие стадии, повторяю, темновые.
Дык, неправильно повторяете, или подтвердите это цитатой. Обратное написано везде, что в моих, что в Ваших источниках.
: : : : :
: : : Под рукой нет "живой" гиперссылки на более подробный источник, но после этого фрагмента, подтверждающего мои слова в отношении родопсина, поверьте мне на слово :), что все точно так же происходит и в отношении КАЖДОГО ОДТЕЛЬНОГО зрительного пигмента. Конечно, РАЗЛИЧНЫЕ йодопсины не переходят друг в друга (этго я нигде и не утверждал), но спектральный ДИАПАЗОН чувствительности КАЖДОГО ОТДЕЛЬНОГО пигмента складывается из сравнительно узких диапазонов РАЗЛИЧНЫХ ИЗОМЕРОВ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ПИГМЕНТА. И т.п.
: : : :
: : : Изначально имелся только один родопсин с λmax 498 нм. Вы уж извините, но верить Вам на слово я не буду. Тем более что цитированный текст не подтверждает Ваши утверждения об узкой спектральной чувствительности и "постоянной изомеризации". Все, что из него можно утверждать - поглощение кванта света запускает процесс фотолиза пигмента, причем короткоживущие интермедиаты можно зафиксировать низкотемпературной спектрофотометрией и лазерным флеш-фотолизом. Наука умеет много гитик, таксть :)
: : :
: : Именно импульсным лазерным флеш-фотолизом и было выявлено, что процесс изомеризации, запускаемый ЕДИНСТВЕННЫМ фотоном не приводит к образованию метародопсина 3, парародопсина и транс-ретиналя. Только (условно) вторичное поглощение во время изомеризации приводит к этому.
: :
: У меня другие сведения. Посмотрите http://journal.issep.rssi.ru/articles/pdf/0109_002.pdf, http://nounivers.narod.ru/bibl/eye.htm.
И что? Ваши источники подтверждают мои слова. Подробнее см. ниже.
: Никакого вторичного поглощения не упоминается. Фотон поглощается на 1-й стадии, в результате чего через 200 фс цис-ретиналевый "хвост" изомеризуется в транс. Дальнейшие стадии идут миллисекунды, и они темновые. Ergo, фотон все-таки один.
У Вас в голове сложилась несколько упрощенная картинка. Я прочел Ваши ссылки, и у меня не сложилась та же картинка, что у Вас. Вот, что сложилось у меня.
Плотность родопсина в рецепторах максимальна. В обоих Ваших ссылках указано, что при контакте с 11-цис-ретиналем метародопсин 2 снова изомеризуется в 11-цис-ретиналь. Осветили единственным фотоном родопсин, и он, дойдя до метародопсина 2, проконтактировал с любым близлежащим 11-цис-ретиналем и благополучно вернулся в состояние 11-цис-ретиналя. В присутствии 11-цис-ретиналя за время своего существования он (метародопсин 2) даже с трансдуцином прореагировать не успеет. Имульсным флеш-фотолизом было установлено, что метародопсин 2 из 11-цис-ретиналя образуется в основном при освещении излучением в пределах максимума поглощения последнего, а вовсе не любого излучения. Но in vivo ни метародопсин 3, ни транс-ретиналь при таком освещении не образуются. При комбинировании излучения (одного в пределах максимума 11-цис-ретиналя, другого в пределах максимума любого из изомеров) in vivo происходит образование транс-ретиналя через метародопсин 3.
Более подробно указанную динамику можно узнать из
http://sos.bio.sunysb.edu/publications/smith200405.pdf
Здесь http://sos.bio.sunysb.edu/publications/199801.pdf особенно обратите внимание на корреляцию длин волн и рекомбинацию.
Из этих же источников можно узнать ссылки на более детальную инфу.
: : :
: : : Дадите ссылку - будем разбираться.
: : :
: : Сейчас ничего такого не дам. В общем-то и особенной заинтересованности в ДОКАЗАТЕЛЬСТВЕ сказанного не имею. Не верите - не надо. Обрящет тот, кто ищет. Если Вы считаете себя "в теме" без внимательного ознакомления с литературой по предмету, то "куда мне с Вами спорить". Спор ради спора меня не интересует.
: : :
: : : А пока гляньте на спектры бензола и толуола: http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom4/ch7/text... (внизу). Как видите, поглощение в довольно широком диапазоне, и несколько максимумов. Между тем изомеров у этих веществ не бывает.
: : :
: : У родопсина тоже есть несколько линий поглощений (четыре: две принадлежат собственно ретиналю, две - его опсину), но это Вы же прекрасно понимаете, что это к обсуждаемому вопросу не имеет отношения.
: :
: Но Вы-то высказывали мнение, что широкий электронный спектр складывается из узких полос поглощения изомеров. Вот я и привел опровергающий пример.
Ничего подобного. Напротив, в самом начале нашей дискуссии я указывал на то, что в молекулах с "блуждающей энергией" (то есть, когда возможен т.н. перенос энергии от одного места молекулы, к другому) спектр поглощения размазан. Далее речь шла ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО о зрительных пигментах. В конечном счете первичная фотоизомеризация заключается во вращении ТОЛЬКО ОДНОЙ метильной группы ретиналя (подробнее см. в указанных мною ссылках), в результате чего, в конечном счете, заводя ее в один из витков спирали протеина. Очевидно, что в отсутствие переноса энергии (собственно у ретиналя в 11-цис форме два "максимума" поглощения, но среднестатистически до метородопсина 2 преимущественно при освещении зеленым, что и позволяет судить слабом переносе энергии) спектр поглощения сильно сужается, что и имеет место в случае 11-цис-ретиналя. Любое поглощение (в соответствующем спектре!) после начала процесса изомеризации доведет изомеризацию до метародопсина 3 и далее до транс-ретиналя. После этого (когда изомеризация доходит до метародопсина 1), чтобы произошла дальнейшая изомеризация необходимо наличие (условно) свободных гидроксил-ионов и "запасенной" энергии во врящающейся метильной группе.
В отличие от процессов, идущих in vivo, in vitro после начала изомеризации на стадии метародопсин 2 происходит прямой термораспад в транс-ретиналь. Повторюсь, in vivo это крайне маловероятно, потому как плотность пигмента во внешних частях рецептора максимальна. Имеющееся различие между процессами in vivo и in vitro не должны смущать, например, in vitro в присутствии достаточного кол-ва гидроксил-ионов при сравнительно выской (>30 градусов Цельсия) температуре подобный процесс может начаться и в полной темноте прямо из 11-цис-ретиналя.
Ну, допустим - Вы правы. Учитываем написанное в том, на что Вы ссылаетесь
Цитата из второй Вашей ссылки:
"Время жизни метародопсина II при 37њ С составляет около 100 сек. Его распад в опсин и полностыо-транс-ретиналь может происходить как напрямую, так и через образование метародопсина III, причем в физиологических условиях второй путь является предпочтительным".
Вы представляете, чтобы время реакции (до образования транс-формы!) было 100 секунд? Учтите еще, что третья стадия - стадия фосфорилирования (см. ниже) светозависима! Быстро все это протекает только, если конечным продуктом оказывается метародопсин 3. Но в темноте ни из метародопсина 2, ни из прочих изомеров родопсина он (метародопсин 3) НИКОГДА не образуется.
Получается, что в том, на чем настаиваете Вы, если даже метародопсин 2 не рекомбинирует, то все равно весь процесс закончится на второй стадии реакций метародопсина 2, так и не дойдя до фосфорилирования и образования конечного транс-ретиналя. Но в этом случае каналы мембран не закроются, потенциал не изменится и т.п. В чем "фишка"?
Наконец, прочтите внимательно раздел 4.4. Фосфорилирование родопсина Вашей второй ссылки.
Там прямо указывается, что прочный комплекс с родопсинкиназой образуется только при доп. освещении.
Резюмируя. Я не нашел прямой работы по обсуждаемому нами вопросу, а общие работы Вы (на мой взгляд) как-то странно интерпретируете (вполне допускаю, что моя интерпретация кажется Вам не менее нелепой). Давайте оставим этот спор до поры, пока кому-нибудь из нас не попадется, что-нибудь прямо указывающее на характер обсуждаемых процессов. Напоминаю, надежно установлено, что стадия фосфорилирования светозависима, причем она может идти вовсе без метародопсина 2, а через метародопсины 1 и 3. Причем, в присутствии последнего она может идти ИЗ ЛЮБОГО изомера родопсина. |
» Альтернативный форум