Mécanisme de la vision
Le mécanisme de la vision fait intervenir deux types de photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets. Ces cellules tapissent la rétine. Les bâtonnets sont sensibles à la luminosité ; un signal nerveux y est émis sous l’effet d’un signal lumineux.
• Les bâtonnets contiennent de la rhodopsine, assemblage d’une protéine, l’opsine, et d’une molécule, le rétinal, emboîté dans l’opsine.
• À l’obscurité, le rétinal est nommé « rétinal Z » à cause de la liaison entre les atomes de carbone 4 et 5. Il est lié par l’atome de carbone 1 à l’extrémité d’un acide α-aminé de l’opsine, et sa forme s’ajuste à celle de l’opsine. Sous l’effet de la lumière, les doubles liaisons C=C du rétinal se déplacent.
La liaison entre les atomes de carbone 4 et 5 devient alors momentanément une liaison simple. Le rétinal peut s’isomériser en rétinal « tout E », dont la forme n’est plus adaptée à celle de l’opsine ; il s’en détache donc. Cette isomérisation s’accompagne de la création d’un influx nerveux.
• Le rétinal tout E est ensuite transformé en rétinol, puis en rétinal Z, qui peut de nouveau se combiner à la molécule d’opsine : la rhodopsine est régénérée en quelques millisecondes.
a. Représenter la molécule de rétinal « tout E » en considérant que seule la double liaison C4–C5 subit une modification de configuration.
b. Quelle est la relation de stéréochimie entre le rétinal Z et le rétinal « tout E » ?
c. Le passage d’une forme à l’autre nécessite-t-il la rupture d’une liaison ? Si oui, quelle est l’origine de l’énergie nécessaire à cette rupture ?
d. À votre avis, que se passerait-il si le rétinal « tout E » ne reformait pas le rétinal Z ? Opsine
Lumière Transmission
du message
Correction
a.O
b. La relation entre le rétinal Z et le rétinal « tout E » est une isomérie de configuration : ce sont des diastéréoisomères. On peut parler de diastéréoisomérie Z/E.
c. Le passage de la forme Z à la forme « tout E » nécessite une rupture de liaisons ; cette énergie est apportée par un photon (E = h. ν)
d. Si « tout E » ne revenait pas en rétinal Z, il ne pourrait plus se relier à l’opsine et celle-ci ne serait plus sensible à la lumière.
Ce retour prend néanmoins un certain temps qui est comptabilisé dans le temps désigné comme
« persistance rétinienne », de l’ordre de 1/10ede seconde.
