色素有什么作用?

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色素的生物学功能可分为两大类,即感受器和信号转导。 (一)感受器功能 许多色素可感受光等外界刺激,将其转换成电信号和化学信号,进而引起生理功能和细胞结构的变化。 例如:黑素是主要存在于哺乳动物皮肤中的黑色素细胞内的色素。它是由含有酪氨酸、多巴和吲哚酸的多种多肽类物质组成的超家族,具有吸收光谱的特殊性质——在波长420nm处有高峰,被称为“黑素峰”;当光线照射皮肤时,该处的黑素分子被激发而形成离散的激基复合物。通过电子传递,这些物质可以激活一系列的酶反应,使酪氨酸成为黑色素的最初前体。

维生素B1(硫胺素)经亚硫酸盐还原酶的作用,由硫胺素焦磷酸转化为乙酰苯胺,后者又经多巴胺-β-羟化酶的作用生成多巴胺,最后由多巴色素互变酶及苯胺氮氧化物合成酶的作用逐级生成黑素。还有少量黑素由酪氨酸直接氧化或由3,4-二羟苯丙胺酸经过星状脱氨基作用产生。

这些色素分子接受光信号后,通过细胞膜进入细胞内核,激活包括cAMP信号通路在内的蛋白激酶,从而启动相应的基因表达,促进黑素细胞的增殖分化以及黑素的小泡分泌。 有些色素还具有感光性,它们形成的荧光酶系统可以通过光源发出的红外辐射来感知光的强度,由此调节细胞的生物周期并进而影响细胞的生长。

(二)信使功能 在细胞内,有些色素可作为第二信使传递信息。例如有色胺作为神经传导的递质,它先与特异性受体结合,再通过G蛋白耦联到钙通道,最终引起细胞内Ca2+增多,继而激活蛋白激酶,导致相关基因表达,从而使细胞产生特定的生理效应。

有色胺还能作为一种内分泌信号,通过体液运输至远处组织起作用。

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