Cornwall M C, Gorman A L
J Physiol. 1983 Jul;340:307-34. doi: 10.1113/jphysiol.1983.sp014764.
在分离并灌注的扇贝(辐肛栉孔扇贝)视网膜的远端超极化光感受器(“关闭型感受器”)中,测量了细胞内对短波(蓝光)和长波(红光)光的电压和电流响应。
通过将膜电位保持在晚期感受器电位(l.r.p.)的反转电位,或在消除l.r.p.的温度(<5.0摄氏度)下工作,分离出早期感受器电位(e.r.p.)。
使用强光白光闪光测量的e.r.p.由一个正相接着一个负相组成,但在红光预适应后转变为单相位、负向波,在蓝光预适应后转变为单相位、正向波。
负e.r.p.的光谱灵敏度曲线在500nm处最大,而正e.r.p.的光谱灵敏度曲线在575nm处最大。
当用强度增加的红光或蓝光闪光测试时,正或负e.r.p.呈指数方式接近其最大振幅。结果表明,正(或负)e.r.p.与光异构化的视色素分子数量成正比。
使用指数常数和光谱灵敏度数据计算得出,视紫红质在500nm处的最大光敏度估计为2.1×10⁻¹⁶cm²光子⁻¹,而变视紫红质在575nm处计算得出的最大光敏度估计为2.6×10⁻¹⁶cm²光子⁻¹。
在白光预适应的细胞中,蓝光刺激引起超极化的l.r.p.,随后是延长的超极化后电位(p.h.a.)。在类似条件下红光刺激引起初始超极化,随后在刺激期间有一个小的去极化,但没有后电位。
红光预适应增加了p.h.a.的持续时间,这导致变视紫红质向视紫红质的最大净转化;然而,其衰减在5分钟或更短时间内总是完全的。
红光使变视紫红质光异构化抑制了p.h.a.,并引起一个去极化后反应,该反应在不到1分钟内衰减。
诱导p.h.a.的光谱灵敏度曲线在500nm处最大,与在暗适应视网膜中研究的负e.r.p.和l.r.p.的光谱灵敏度相对应,而抑制p.h.a.和诱导去极化后反应的光谱灵敏度曲线在575nm处最大,与正e.r.p.的光谱灵敏度相对应。
在正常人工海水(ASW)中钳制到静息电位的光感受器中,在没有变视紫红质光吸收的情况下,视紫红质的光异构化激活了一个持续的外向电流,其衰减时间过程与p.h.a.相同。变视紫红质的光异构化抑制了持续的外向电流,并激活了一个内向电流,其衰减比去极化后反应的衰减持续时间更长。
在没有外部Ca²⁺和Na⁺离子的情况下,视紫红质光吸收产生的持续外向电流和变视紫红质光吸收产生的内向电流都在K⁺平衡电位处反转。结果表明,延长的超极化后电位和去极化后反应的诱导仅涉及K⁺离子通过与决定远端细胞超极化l.r.p.相同的光依赖性K⁺通道的移动。