Der UV-Sehfarbstoff der Insekten: Photochemie in vitro und in vivo

Zusammenfassung Die Untersuchungen an Extrakten des UV-Sehfarbstoffes aus den Frontalaugen von Ascalaphus macaronius ergeben ein thermostabiles Retinal-Farbstoffsystem, ähnlich dem der Cephalopoden. Die Folgefarbstoffe B und C stehen — wie die analogen Metarhodopsine — in einem pH-abhängigen Gleichgewicht, dessen pK-Wert mit 9,2 weit im alkalischen Bereich liegt. Da C in mikrophotometrischen Untersuchungen nicht in meßbaren Konzentrationen auftritt, wird vermutet, daß dieses Intermediärprodukt für den Sehvorgang keine Rolle spielt. Durch mikrophotometrische Messungen wird das in Lösung gefundene Folgeprodukt B auch in der nativen Membran nachgewiesen. Es wird die Zeitfunktion der Photoiso- und -reisomerisierung der Farbstoffe in der nativen Membran bestimmt. Da das Folgeprodukt B auch im lebenden Rezeptor durch Licht der Wellenlängen 440–600 nm vollständig in den Ausgangsfarbstoff reisomerisiert wird, und weiterhin die photometrischen Messungen keinerlei Hinweis auf eine chemische Resynthese ergeben, wird gefordert, daß die Empfindlichkeit des UV-Rezeptors ausschließlich durch Lichtenergie, d.h. ohne jede Stoffwechselleistung, aufrechterhalten wird.

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The ultraviolet visual pigment: photochemistry in vitro and in vivo

Summary The u.v.-visual pigment, isolated from the frontal eyes of Ascalaphus macaronius, is a thermostable retinal-system like that of the cephalopoda. Products B and C are in a pH-dependant steady-state similar to the metarhodopsins of the cephalopods. The pK is 9.2. Since we could not detect any secondary pigment C in the living receptormembrane, we suggest that this product is not involved in the visual process. Microphotometric measurements showed that photoproduct B formed by u.v.-irradiation is identical to the product found in solution. The time-course of the photoreactions AB and BA is determined in the living receptor. As Bis completely reconverted to A in the native membrane by light of longer wavelengths (440–570 nm), and furthermore since there was no evidence of a chemical regeneration (BA) in the dark, it is postulated that the sensitivity of the u.v.-receptor is regulated only by the photoreactions.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und

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der jugoslawischen SBK- und SFNR-Fonds.