Rhodopsin, der für das Dämmerungssehen benötigte Farbstoff in den Stäbchen (wegen seiner roten Farbe auch Sehpurpur genannt), ist eine Verbindung aus dem Eiweiß Opsin und der Kohlenwasserstoffkette Retinal. Das Retinal ist das Aldehyd des Alkohols Retinol, das wir als Vitamin A mit der Nahung aufnehmen. Es bildet den Sehfarbstoff in der Netzhaut der Wirbeltiere und in den Fotorezeptoren von Wirbellosen.
Im unbelichteten Zustand ist die Kohlenwasserstoffkette des Retinals nach dem 11-ten Kohlenwasserstoff abgeknickt, sodass das Molekül eine gekrümmte Form hat. (Cis-Form,
11-cis-Retinal). Bei Lichteinfall entsteht aus dieser 11-cis-Form die gestreckte All-trans-Form des Retinals (=Isomerie). Dieses Molekül löst sich dann vom Opsin ab = Sehfarbstoffzerfall. Durch den Zerfall verändert sich die Struktur des Opsins: es wird zu einem sehr wirkungsvollen Enzym, welches einen Ionenstrom (Ca, Na,K) in Gang setzt, wodurch in der Sehsinneszelle ein Aktionspotential aufgebaut wird. Die Enzymwirkung des Opsins ist so stark, dass schon 1 Foton eine AP auslöst.
Im Rhodopsinzyklus wird dann das Ausgangsmolekül unter ATP-Verbrauch wieder regeneriert:
Regeneration von Rhodopsin:
- Lichteinfall auf Rhodopsin
- All-trans-Retinal von Opsin abgelöst
- All-trans-Retinal durch Enzym All-trans-Retinal-Reduktase zu All-trans-Retinol reduziert
- All-trans-Retinol (= Vit. A), wird durch Enzym Isomerase zu 11-cis.Retinol isomerisiert (=umgelagert)
- 11-cis-Retinol durch 11-cis-Retinol-Oxidase zu 11-cis-Retinal oxidiert
- 11-cis-Retinal an Opsin angelagert
Ein Mangel an Vitamin A führt zu Nachtblindheit, Verhornung des Augengewebes Schleimhautverhornung- und Austrocknung.
Der Tagesbedarf eines Erwachsenen an Vit. A beträgt 1,6mg. ( Grüngemüse, Milchprodukte)