一種結(jié)合蛋白,由視黃醛(也稱網(wǎng)膜素,retinal)和視蛋白(opsin)結(jié)合而成。視黃醛由維生素A氧化而形成,是維生素A的醛化合物,有多個(gè)同分異構(gòu)體(此處主要為兩個(gè))。在視紫紅質(zhì)內(nèi)與視蛋白結(jié)合的為分子構(gòu)象較為卷曲的一種,即11-順視黃醛(11-cisretinal),在光照下它即轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)象較直的全-反視黃醛(all-trans retinal)。全-反視黃醛能進(jìn)而引起視蛋白分子構(gòu)象改變,并開始和視蛋白部分分離,以后又在酶的作用下繼續(xù)分離,直至分解成為2個(gè)分子,分解后的全-反視黃醛不能直接和視蛋白結(jié)合成視紫紅質(zhì),但它可在維生素A酶的作用下還原成維生素A,通常也是全反型的,貯存在色素上皮細(xì)胞內(nèi),然后進(jìn)入視桿細(xì)胞,再氧化成11-順視黃醛,參與視紫紅質(zhì)的合成、補(bǔ)充及分解反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。合成視紫紅質(zhì)的第一步是全-反視黃醛變成11-順視黃醛,這一步是在暗處,在酶的作用下完成的,是一種耗能反應(yīng),其反應(yīng)的平衡點(diǎn)決定于光照強(qiáng)度。第二步是11-順視黃醛一旦生成,就和視蛋白合成視紫紅質(zhì)。這一步不耗能,可以很快完成。維生素A與視黃醛之間的轉(zhuǎn)化雖是可逆的,但由于一部分視黃醛在反應(yīng)過程中已被消耗,故必須依賴血液中維生素A的供應(yīng)。人和高等動(dòng)物體內(nèi)不能自行合成維生素A,而必須由食物中攝取,維生素A缺乏患者,傍晚暗處看不清物體。這種夜盲癥可補(bǔ)充含維生素A豐富的食物而治愈。
根據(jù)對(duì)靈長(zhǎng)類和人游離視網(wǎng)膜單個(gè)視錐細(xì)胞吸收光譜測(cè)量的研究,發(fā)現(xiàn)有三類視錐細(xì)胞,其吸收光譜高峰分別為450納米(藍(lán))、525納米(綠)和550納米(紅)。這說明很可能有三種不同的視錐感光色素。三種視錐細(xì)胞的感光色素的提純和分離尚未成功。但目前已提取出一種感光色素,即由只含視錐細(xì)胞的雞的視網(wǎng)膜中提取出的視紫藍(lán)質(zhì)(iodopsin),其光譜吸收峰值位置相當(dāng)于紅色光區(qū),它也是視黃醛和視蛋白的結(jié)合體,與視紫紅質(zhì)的差別僅在視蛋白略有不同。感光細(xì)胞的光敏感度與未被分解的感光色素量有密切關(guān)系。感光色素濃度極少量的下降,感光細(xì)胞的光敏度就大為降低;人的視網(wǎng)膜中的視紫紅質(zhì)分解0.50%時(shí),視桿細(xì)胞的光敏度會(huì)下降2000倍之多。故暗適應(yīng)時(shí),視網(wǎng)膜光敏度的高低與視紫紅質(zhì)的合成與分解的比率,特別是視紫紅質(zhì)復(fù)原的多少有著密切的關(guān)系。暗適應(yīng)到20~30分鐘,視覺光敏度達(dá)到最高值,視紫紅質(zhì)也幾乎全部復(fù)原。