[清华大学北京协和医学院生理课件]神经3视觉生理.ppt

三、视杆细胞的感光换能机制 19世纪末发现视紫红质，暗处呈紫红色，其吸收光谱基本上和晚光 觉对光谱不同部分的敏感性曲线一致。 （一）视紫红质的光化学反应及其代谢 人的暗视觉与视杆细胞的视紫红质的光化学反应有直接关系： 所有的视杆细胞中都发现了同样的视紫红质，它对蓝光有最大的吸收能力，而这与人眼对弱光下对蓝绿光（波长500nm）感觉最明亮（不是感觉到了蓝绿色）的事实相一致。 视紫红质的组成： 视蛋白（opsin) + 视黄醛（retinene，11-顺视黄醛） 视蛋白的特点：与G蛋白耦联受体家族的分子结构相似 （7个跨膜区） 与?受体的氨基酸序列有显著同源性 视黄醛由维生素A在酶的作用下氧化生成 视紫红质的光化学反应： 光照 视紫红质 ????? 视蛋白 + 视黄醛（全反型） ? 视蛋白构象改变 ? 视杆细胞感受器电位 一个光量子 11-顺视黄醛??????全反型视黄醛 11-顺视黄醛 ? 光照 全反型视黄醛 全反型视黄醛 ? 异构酶 11-顺视黄醇 ? 11-顺视黄醛 视杆细胞 色素上皮细胞 异构酶 （暗光处） 11-顺视黄醛 ? 光照 全反型视黄醛 全反型视黄醛 ? 全反型视黄醇 （维生素A） ?异构酶 11-顺视黄醇 ? 11-顺视黄醛 视杆细胞 色素上皮细胞 全反型视黄醛转变为11-顺视黄醛的另一种途径： 强光 视紫红质合成 视紫红质分解 弱光 强光下视紫红质几乎全被分解，视杆细胞感光功能丧失，感光由视锥细胞代替。 暗适应：视紫红质的分解速度比合成速度快得多，人由强光环境突然进入暗环境时，视觉暂时丧失，称暗适应。 主要原因是视紫红质来不及充分合成。 夜盲症：长期维生素A缺乏，不能及时补充视紫红质光化学反应过程中丧失的视黄醛。 （二）视杆细胞外段的超微结构和感受器电位的产生 视杆细胞外段的结构—视盘—光电转换部位。 人：1000视盘/视杆细胞，每个视盘有视紫红质100万个。 视杆细胞外段较长，可以对更大角度的入射光线起反应。 视杆细胞对光的反应比视锥细胞慢，有利于光反应总和，视网膜能觉察出单个光量子。 视杆细胞静息电位较小：-30mV ~ -40mV， 不能产生动作电位。 （外段静息钠内流，内段钠泵持续活动，以维持膜内外Na+平衡）。 光照?感光细胞（视杆、视锥细胞）超级化（超级化型感受器电位） 视杆细胞外段膜超级化型感受器电位的产生机制： 视紫红质（光受体）吸收光子 ? 11-顺视黄醛???全反型视黄醛 ? 变视紫红质II ? ? 传递蛋白Gt ? ? 磷酸二脂酶 ? cGMP ? ? Na+通道开放 ? ? 超级化型感受器电位 超级化型感受器电位的反馈环路： 弱光??? Na+通道开放 ? Ca2+内流增加