Kemija vida

undergraduate thesis

• Author: Bartol Božić
• Mentor: Đani Škalamera (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Chemistry); Zagreb
• Defense date and country: 2018-07-13, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Chemistry

Abstract

Vid je jedno od pet osjetila pomoću kojeg živi organizmi primaju informacije iz svoje okoline. Ljudima je vid najbitnije osjetilo jer pomoću njega primaju gotovo 80% ukupnih informacija iz okoline. Od apsorpcije fotona u mrežnici oka do stvaranja slike u vidnoj kori mozga, dolazi do niza (bio)kemijskih reakcija koje započinju brzom i efikasnom fotokemijskom reakcijom. Te reakcije odvijaju se u specijaliziranim senzornim neuronima: štapićima i čunjićima. Štapići su dovoljno osjetljivi da mogu detektirati i jedan jedini foton, ali ne mogu razlikovati boje, dok se čunjići aktiviraju pri jačem intenzitetu svjetlosti te omogućavaju raspoznavanje boja. Kromofor zadužen za apsorpciju fotona u vidljivom dijelu spektra elektromagnetskog zračenja je 11-cis-retinal. 11-cis-Retinal s apoproteinom opsinom tvori protoniranu Schiffovu bazu koja se naziva rodopsin i nalazi se u štapićima. U čunjićima je 11-cis-retinal vezan na drugačiji apoprotein, što uzrokuje promjenu valne duljine apsorpcijskog maksimuma, a to je ključno za raspoznavanje boja. Prva reakcija u procesu vida je fotoizomerizacija 11-cis-retinala u trans-retinal (stereoizomer koji ima sve dvostruke veze u trans konfiguraciji). Promjena konfiguracije 11-cis-retinala uzrokuje značajnu promjenu geometrije cijele molekule rodopsina. Rodopsin pripada skupini receptora spregnutih s G-proteinom te fotoizomerizacijom započinje enzimska kaskada. Aktivni rodopsin aktivira G-protein transducin, koji u aktivnom obliku pojačava aktivnost cGMP-fosfodiesteraze, što dovodi do smanjenja koncentracije cGMP-a u stanici. Smanjena koncentracija cGMP-a uzrokuje zatvaranje ionskih kanala za ione Na+ i Ca2+, dolazi do hiperpolarizacije membrane i otpuštanja neurotransmitera u sinaptičkom dijelu senzornih neurona te prijenosa živčanog signala. Stanica ima niz načina pomoću kojih kontrolira trajanje prijenosa vizualnog signala i stanje u stanici kad signala više nema. Budući da u prvoj reakciji fotoizomerizacije nastaje trans-retinal, potrebno ga je nakon prijenosa signala ponovno prevesti u 11-cis-retinal i vezati na opsin, kako bi se dobio funkcionalni rodopsin spreman za novi krug detekcije vizualnog signala. Ta regeneracija 11-cis-retinala događa se u retinoidnom ciklusu nakon detekcije i prijenosa vizualnog signala. Nakon retinoidnog ciklusa stanica je spremna za detekciju novog vizualnog signala.

• Keywords: fotoizomerizacija; vid; rodopsin; retinal
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:995456
• Study programme: Title: Undergraduate university studies in chemistry; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije (sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2018-09-12 10:56:50