视锥细胞和视杆细胞视杆细胞( 三 ) _小知识

而三种蛋白各含一半剂量的小鼠在两个实验中反应都正常。
“即使其内部生物钟告诉它现在是夜晚，正常小鼠暴露于强光时也会表现得不太活跃，会藏起来甚至睡觉。
”Yau说。
“这被看作是动机发生改变，也许小鼠意识到在光照中--即使生物钟告诉它们现在是夜晚，它们被捕食的机会更大。
但3基因敲除小鼠好像在白天与夜晚一样活跃。
”
研究人员设计了另外一个实验来排除cryptochrome蛋白有感光作用，据报道该蛋白与果蝇的感光有关。
由于每个光敏蛋白都是对光的特征波长最敏感，因而将小鼠暴露于单波长光中可以揭示对眼睛的非视觉功能最重要的蛋白。
在这些在伦敦帝国学院进行的实验中，研究人员发现传统的视杆/视锥细胞退化小鼠当暴露于黑视蛋白细胞而不是cryptochrome细胞感应的光时， “重设”内部生物钟的能力最强。
“在果蝇中，有两个以上系统负责感光，而在斑马鱼和鸟类等一些动物中，感光甚至不只局限于眼睛，而这对于传统的视杆/视锥细胞退化小鼠而言是不可能的事情。
”Hattar说。
目前， Hattar正在区分视杆细胞和视锥细胞在感光中所扮演的角色。
“但在哺乳动物中，所有这些功能--视力、生物钟和光诱导活动，都存在于一个部位，那就是视网膜，并且仅由两个系统、三类细胞完成。
”
盲人的视杆细胞和视锥细胞丧失功能，但眼睛中产生黑视蛋白的细胞似乎仍能提供足够的信息使身体和大脑与生物钟协调一致。
但如果完全失去双眼，生物钟就会遭到破坏。

三、视杆细胞的结构视紫红质分解视杆细胞分化为内段和外段，两者间由纤细的纤毛相连。
内段，包含细胞核众多的线粒体及其他细胞器，与光感受器的终末相连续；外段，则与视网膜色素上皮接触，外段包含一群堆积着的小盘，这些小盘由细胞膜内褶而成。
视杆细胞多数小盘已与细胞膜相分离。
在正常情况下，外段顶端的小盘不断脱落，被色素上皮细胞吞噬，而与内段相近的基部的小盘则不断向顶部迁移。
但在视网膜色素变性等病理情况下，这种小盘的更新会发生障碍。
在外段小盘上排列着对光敏感的色素分子，这种色素通称视色素，它在光照射下发生的一系列光化学变化是整个视觉过程的起始点。
视杆细胞的视色素叫做视紫红质，它具有一定的光谱吸收特性，在暗中呈粉红色，每个视杆细胞外段包含109个视紫红质分子，视紫红质是一种色蛋白，由两部分组成。
其一是视蛋白，有348个氨基酸，分子量约为38000；另一部分为生色基团——视黄醛，是维生素A的醛类，因为存在若干碳的双键，它具有几种不同的空间构型。
在暗处呈扭曲形的11-型异构体，但受光照后即转变为直线形的全-反型异构体。
后者不再能和视蛋白相结合，经过一系列不稳定的中间产物后，视黄醛与视蛋白相分离。
在这一过程中，视色素分子失去其颜色（漂白）。
暗处它在酶的作用下，视黄醛又变为11-顺型，并重新与视蛋白相结合（复生），完成视觉循环。
在强光照射后，视紫红质大部分被漂白，其重新合成需要约1小时。
随着视紫红质的复生，视网膜的对光敏感度逐渐恢复，这是暗适应的光化学基础。
当动物缺乏维生素A时，视觉循环受阻，会导致夜盲。

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