Химия
Википедия
Химия
Химией называется одна из обширных и важных отраслей естествознания о веществах и их свойствах, строении, а также о превращениях, которые происходят во вр... читать далее »
Новости по Химии
07.12.2012 13:28
Как увидеть красный цвет более красным. Химия.
Цветное зрение практически всех животных обеспечивается специализированными химическими веществами — хромофорами, которые, уютно расположившись внутри белковых молекул, адсорбируют свет видимого диапазона.
Считается, что структура протеиновой молекулы-«гнезда» в значительной степени определяет абсорбционный спектр сидящего внутри хромофора, а её строение может сильно варьироваться от вида к виду, что, по-видимому, влечёт за собой различные особенности восприятия цветов.
Основной зрительный пигмент сетчатки человеческого глаза зовётся родопсином. Он состоит из белка опсина и хромофора ретиналя. Этот комплекс транслирует поглощённый свет в сигнал, который интерпретируется головным мозгом. Сам хромофор проявляет чувствительность к диапазону длин волн от 560 нм (красный) до 420 нм (синий). Максимум же поглощения зрительного пигмента приходится на 500 нм (зелёный).
Справа — структура созданного искусственного цветочувствительного пигмента, позволяющего увидеть красный более красным. (Иллюстрация Science / goZooma / plainpicture.)
Для того чтобы лучше понять химию «цветного зрения», сотрудники Мичиганского университета (США) провели серию мутаций, меняющих структуру опсина. Оказалось, что такие мутации вызывают изменения не только в структуре, но и в электростатических свойствах зрительного протеина, что, в свою очередь, немедленно сказывается на ширине абсорбционного спектра заключённого в белок ретиналя.
В результате бурной исследовательской деятельности учёные создали 11 искусственных вариаций структуры природного опсина и, обратившись к спектрофотометрии, определили ширину поглощаемого диапазона волн для каждого из образцов полученных родопсинов. Оказалось, что хромофор внутри одного из 11 мутантных опсинов стал способен абсорбировать красный свет с длинами волн вплоть до 644 нм, что совсем близко к инфракрасному диапазону, начинающемуся с 750 нм.
Таким образом, спектрометр даёт понять, что при случайной мутации обычный человек вполне может приобрести чувствительность к более широкому диапазону волн. Но что на это скажет головной мозг? Вполне возможно, «его величество» попросту проигнорирует необычную способность, и никто никогда не узнает о её существовании. Тем не менее учёным удалось доказать давнюю гипотезу о прямом влиянии структуры опсина на чувствительность заключённого в него хромофора.
Источник