无机化学考研，无机化学考研真题
每一种颜色，每一次闪光，每一道阳光都会对我们眼睛后部的感光组织造成伤害，产生有毒物质，可能会损害我们的视觉细胞。
值得庆幸的是，负责使我们的头发、皮肤和眼睛变黑的色素充当了清洁工的角色，在这种危险的化合物积聚成有害的团块之前，就把它清除了。
德国图宾根大学和耶鲁大学的研究人员进行的一项调查显示，就生物化学而言，这种清除过程有些不寻常，它依赖于一种奇怪的量子行为。
我们眼球内表面的后壁衬着一层由光反应细胞组成的“绒毛地毯”，称为视网膜。地毯上的每一根纤维都塞满了煎饼状的圆盘，其中含有一种捕捉光子的关键物质，它会启动一系列反应，产生一种神经冲动，大脑将其解释为视觉。
这一转变过程的第一步是非常危险的。这种被称为视网膜的物质扭曲成一种形状，干扰细胞的功能，实际上成为一种毒素。
好消息是，进化已经为这种问题做好了准备，提供了一些酶，可以将扭曲的视网膜翻转回安全实用的形状。更重要的是，我们的眼睛会不断地回收成堆的圆盘，从一端拆卸，从另一端将新的光敏包装重新安置到位。
尽管这个过程很有效率，但它远非完美。患有一种名为“Stargardt（黄斑萎缩性损害合并视网膜黄色斑点沉着）”病的罕见疾病的人，一种单一的酶缺陷会导致有毒产物的积累，从而导致视网膜焦点区域失去清晰的视力。
即使个体体内的一套功能酶能尽可能高效地发挥作用，分解过程中的一个漏洞也会导致另一种潜在的危险化合物：“脂褐素（lipofuscin）”的积累，并积聚成危险的团块。
再一次，进化又给了我们答案，显然是以“黑色素”的形式出现的，这种黑色素与老年人视网膜中的脂褐素颗粒结合在一起。
耶鲁大学放射治疗专家道格拉斯·E·布拉什（Douglas E. Brash）说：“现在看来，黑色素似乎是自然界应对各种生物学挑战的解决方案。”
随着年龄的增长，黑色素的作用会减弱。随着时间的推移，这些聚集物会导致组织恶化，这一次会导致一种更常见的视力损害形式，即老年性黄斑变性（AMD）。
虽然，研究小组其他成员之前的研究支持这种色素在清除脂褐素中的作用，但分解背后的机制仍然是个谜。
在一项研究中，研究人员可能发现了一条线索，表明脂褐素在引入产生高活性氧自由基的试剂后会分解。
就其本身而言，黑色素的电子并没有处于足够高的能量状态来完成这样的任务，它们受到量子物理定律的阻碍，而量子物理定律使它们相对稳定。
但其中有一个相当奇怪的漏洞。它被称为“化学激发”，涉及到额外材料的量子精细结合，以一种将电子提升到通常被阻止的水平之外的方式，允许黑色素得到一点激发，并在需要的地方产生氧自由基。
道格拉斯·E·布拉什说：“这些量子化学反应将黑色素电子激发到高能态，并翻转其自旋，随后产生了不寻常的化学反应。”
这个过程本身在生物学上并不陌生，尽管通常被认为是一种将电子踢到足够高的地方，一旦它们尖叫着回落就会产生光的方式。除了生物发光外，它在其他途径中的作用（包括与黑色素有关的途径）直到现在才被理解。
结合高分辨率电子显微镜、遗传学和药理学，道格拉斯·E·布拉什和他的同事们追踪了黑色素和脂褐素颗粒的起源，并证明了黑色素在去除危险化合物的途径中所起的作用 —— 但他们也表明，黑色素利用其量子增强状态来降解脂褐素。
理想情况下，这些知识可能会被用来寻找一种药物，可以作为老年人黑色素的替代品，在脂褐素对视网膜组织造成严重破坏之前将其分解。
这项研究的资深作者、图宾根大学的实验眼科医生乌尔里希·施雷尔迈尔（Ulrich Schraermeyer）说：“30年来，我一直相信黑素小体（细胞中产生黑色素的细胞器）能降解脂褐素，但无法确定其中的机制。”
“化学激发是缺失的一环，它应该让我们绕过 AMD 的问题，即眼睛的黑色素随着年龄的增长而下降。对我们的患者来说，一种直接化学激发的药物可能是一个突破。”
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
无机化学考研(无机化学考研参考)
未经允许不得转载：苏州考研网 » 无机化学考研(无机化学考研参考)
