Netzhaut

Retinal (auch bekannt als Retinaldehyd ) ist ein Polyen - Chromophor . Retinal, gebunden an Proteine, die Opsine genannt werden, ist die chemische Grundlage der visuellen Phototransduktion , der Lichterkennungsstufe der visuellen Wahrnehmung (Sehen).

Einige Mikroorganismen verwenden Retinal, um Licht in Stoffwechselenergie umzuwandeln. Tatsächlich legt eine kürzlich durchgeführte Studie nahe, dass die meisten lebenden Organismen auf unserem Planeten vor etwa 3 Milliarden Jahren Retinal zur Umwandlung von Sonnenlicht in Energie anstelle von Chlorophyll verwendeten . Da die Netzhaut hauptsächlich grünes Licht absorbiert und violettes Licht durchlässt, führte dies zur Purple Earth Hypothesis . [2]

Es gibt viele Formen von Vitamin A , die alle in Retinal umgewandelt werden, das ohne sie nicht hergestellt werden kann. Retinal selbst wird als eine Form von Vitamin A betrachtet, wenn es von einem Tier gefressen wird. Die Anzahl der verschiedenen Moleküle, die in Retinal umgewandelt werden können, variiert von Spezies zu Spezies. Retinal hieß ursprünglich Retinen [3] und wurde umbenannt [4] nachdem entdeckt wurde, dass es sich um Vitamin-A - Aldehyd handelt . [5] [6]

Wirbeltiere nehmen Retinal direkt aus Fleisch auf oder sie produzieren Retinal aus Carotinoiden – entweder aus α-Carotin oder β-Carotin – die beide Carotine sind . Sie produzieren es auch aus β-Cryptoxanthin , einer Art Xanthophyll . Diese Carotinoide müssen aus Pflanzen oder anderen photosynthetischen Organismen gewonnen werden. Keine anderen Carotinoide können von Tieren in Retinal umgewandelt werden. Einige Fleischfresser können überhaupt keine Carotinoide umwandeln. Die anderen Hauptformen von Vitamin A – Retinol und eine teilweise aktive Form, Retinsäure – können beide aus Retinal hergestellt werden.

Wirbellose Tiere wie Insekten und Tintenfische verwenden in ihren visuellen Systemen hydroxylierte Formen von Retinal, die aus der Umwandlung anderer Xanthophylle stammen .

So wie Carotinoide die Vorläufer von Retinal sind, ist Retinal der Vorläufer der anderen Formen von Vitamin A. Retinal ist mit Retinol , der Transport- und Speicherform von Vitamin A, wechselseitig umwandelbar:


Ein Opsin-Protein umgibt ein 11- cis - Retinalmolekül und wartet auf die Ankunft eines Photons. Sobald das Netzhautmolekül ein Photon einfängt, bewirkt seine Konfigurationsänderung, dass es gegen das umgebende Opsin-Protein drückt, was dazu führen kann, dass das Opsin ein chemisches Signal an das menschliche Gehirn sendet, das anzeigt, dass Licht erkannt wurde. Retinal wird dann durch ATP-Phosphorylierung wieder in seine 11 - cis -Konfiguration umgewandelt, und der Zyklus beginnt von neuem.
Tierisches GPCR - Rhodopsin (regenbogenfarben), eingebettet in eine Lipiddoppelschicht (Kopf rot und Schwanz blau) mit Transducin darunter. G t α ist rot gefärbt, G t β blau und G t γ gelb. Es gibt ein gebundenes GDP - Molekül in der Gt -α-Untereinheit und ein gebundenes Retinal (schwarz) im Rhodopsin. Der N-Terminus- Terminus von Rhodopsin ist rot und der C-Terminus blau. Die Verankerung von Transducin an der Membran ist schwarz gezeichnet.
Visueller Zyklus
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