Ռոդոպսին

Ռոդոպսին, տեսողական գունակ (հուն․ rhodon-վարդ, opsis-տեսողություն), հիմանական տեսողական գունակ։ Պարունակվում է ծովային անողնաշարավորների, ձկների, գրեթե բոլոր ցամաքային ողնաշարավորների և մարդու ցանցաթաղանթի ցուպիկներում։ Վերջին հետազոտություններում հայտնի դարձավ, որ ռոդոպսին պարունակվում է նաև մաշկի մելանոցիտներում։ Պատկանում է բարդ սպիտակուցներին՝ քրոմոպրոտեիդներին։ Սպիտակուցի ձևափոխումը բնորոշ է տարբեր կենսաբանական տիպերին։ Կարող են տարբերվել կառուցվածքով և մոլեկուլային զանգվածով։ Լուսազգայուն բջիջների ընկալիչը А տիպի ռոդոպսինների ընտանիքին պատկանող գունակ է։

Ստուգաբանություն 
«Ռոդոպսին» անունը ծագում է  — վարդ և  — տեսողություն բառերից։

Գործառույթ 
Լույսի ազդեցությամբ լուսազգայուն տեսողական գունակը փոխակերպվում է։ Նրա փոխակերպման միջանկյալ նյութերից մեկը պատասխանատու է տեսողական գրգիռ առաջացնելու համար։ Ֆոտոռեցեպտորային բջիջների արտաքին սեգմենտում գտնվող տեսողական գունակներն իրենցից ներկայացնում են բարդ ներկված սպիտակուցներ (քրոմոպրոտեիդներ)։ Նրանց՝ տեսանելի լույս կլանող հատվածը կոչվում է քրոմոֆոր։ Այն քիմիական միացություն է՝ վիտամին A-ի ալդեհիդ կամ ռետինալ։ Տեսողական գունակի սպիտակուցը, որի հետ միացած է ռետինալը, կոչվում է օպսին։

Լույսի քվանտի (ֆոտոնի) կլանման դեպքում սպիտակուցի քրոմոֆորային մասը (11-ցիս-ռետինալ) իզոմերացվում է նրա տրանս իզոմերի։ Տեսողական նյարդի գրգռումը տեղի է ունենում ռոդոպսինի ֆոտոլիտիկ քայքայման ժամանակ՝ ֆոտոռեցեպտորում իոնային տրանսպորտի փոփոխության ժամանակ։ Արդյունքում ռոդոպսինը վերականգնվում է (ռեգեներացվում է) 11-ցիս-ռետինալի և օպսինի սինթեզի հաշվին, կամ ցանցաթաղանթի արտաքին թաղանթի նոր սկավառակների սինթեզի ընթացքում։

Ռոդոպսինը պատկանում է տրանսմեմբրանային GPCR (G-սպիտակուցների հետ միացած ընկալիչներ) ընկալիչների մեծ ընտանիքին։ Լույսի կլանման ժամանակ ռոդոպսինի սպիտակուցային մասի սպիտակուցների կառուցվածքը փոփոխվում է, և դա ակտիվացնում է G-սպիտակուցի տրանսդուկցիան, որը իր հերթին ակտիվացնում է ցԳՄՖ-ֆոսֆոդիէսթերազ ֆերմենտը։ Այս ֆերմենտի ակտիվացման արդյունքում բջջում նվազում է ցԳՄՖ-ի կոնցենտրացիան և փակվում են ցԳՄՖ-կախյալ նատրիումական անցուղիները։ Նատրիումի իոնները ԱԵՖ-ազաներով դուրս են գալիս բջջից մշտապես, ինչը բերում է բջջի թաղանթի գերբևեռացման։ Արդյունքում ֆոտոռեցեպտորը արտադրում է քիչ քանակությամբ արգելակող մեդիատոր ԳԱԿԹ, և երկբևեռ նյարդային բջջում (որը արգելակվում է) առաջանում են նյարդային գրգիռներ։

Ռոդոպսինի կլանման սպեկտր 
Տեսողական գունակին յուրահատուկ կլանման սպեկտրը որոշվում է ինչպես քրոմոֆորի և օպսինի հատկություններով, այնպես էլ նրանց միջև կապերի բնույթով։ Այս սպեկտրը պարունակում է երկու մաքսիմում, մեկը՝ ուլտրամանուշակագույն հատվածում է (278 նմ) և պայմանավորված է օպսինով, մյուսը՝ տեսանելի հատվածում է (մոտ 500 նմ) և պայմանավորված է քրոմոֆորով։ Լույսի ազդեցությամբ գունակի փոխակերումը բաղկացած է շատ արագ ընթացող միջանկյալ փուլերից։ Հետազոտելով ցածր ջերմաստիճանում (այդ ժամանակ նյութերը կայուն են) ռոդոպսինի եթերներում միջանկյալ նյութերի կլանման սպեկտրը՝ հաջողվեց մանրամասն նկարագրել տեսողական գունակի գունազրկման գործընթացը։

Աչքում տեսողական գունակի քայքայման հետ մեկտեղ տեղի է ունենում նրա ռեգեներացիա (ռեսինթեզ)։ Մութ պայմաններին հարմարման դեպքում այս գործընթացն ավարտվում է այն ժամանակ, երբ ողջ ազատ օպսինը միանում է ռետինալի հետ։

Ցերեկային և գիշերային տեսողություն 
Ռոդոպսինի՝ ճառագայթների կլանման սպեկտրից երևում է, որ վերականգնված ռոդոպսինը մթնշաղային լուսավորության դեպքում պատասխանատու է գիշերային տեսողության համար, իսկ ցերեկային լուսավորության դեպքում՝ «գունավոր տեսողության» համար։ Այդ դեպքում ռոդոպսինը քայքայվում է և նրա մաքսիմալ լուսազգայությունը տեղաշարժվում է սպեկտրի կապույտ հատված։ Նորմալ լուսավորության դեպքում ցուպիկները գործում են սրվակների հետ միասին, ռոդոպսինի ամբողջական վերականգնումը մարդու մոտ տևում է մոտ 30 րոպե։

Ռոդոպսինը մաշկի բջիջներում 
Բրաունի համալսարանի 2011 թվականի հետազոտությունների արդյունքում պարզվեց, որ մաշկի բջիջները՝ մելանոցիտները, նույնպես պարունակում են ռոդոպսին։ Ռոդոպսինը զգայուն է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների նկատմամբ և ակտիվացնում է մելանինի սինթեզը։

Ծանոթագրություններ 

Աչք
Գունանյութեր
Ներկանյութեր
Կենսաբանություն
Ամառային երիտասարդական վիքիճամբարի հոդվածներ