黑色素是由黑色素细胞合成的。人类的黑色素细胞存在于皮肤、粘膜、脉胳膜、视网膜、软脑膜及胆囊与卵巢等处。皮肤黑色素细胞主要分布在表皮基底层,也见于毛根及外毛根鞘。人的表皮约有20亿个黑色素细胞,重约1克,平均每平方毫米有1560个黑色素细胞,并对称分布于全身。黑色素细胞能合成并分泌黑色素,因此是一种腺细胞。然而黑色素的生物合成过程极为复杂,是通过未成熟的黑色素内酪氨酸-酪氨酸酶反应形成的。现已明确,以游离状态存在于黑色素细胞细胞质内的酪氨酸,先在核糖体合成含有酪氨酸酶的蛋白质,再通过粗面内质网在高尔基内质网溶酶体系统内,缩合成具有活性化的酪氨酸酶,进入高尔基体,形成膜性囊泡。在这一过程中,酪氨酸酶与糖结合成糖蛋白,后者选择性地贮存在此囊泡内。接着,酪氨酸酶开始在囊泡内进行排列,这些不规则聚集着的颗粒,通过相互融合成个体膨大的方式,逐渐形成规则的带状、栅状结构,并自高尔基区向细胞树枝状突方向移行,从而奠定了每个黑素颗粒的基本结构,称第Ⅰ期、第Ⅱ期黑素体。嗣后,在此颗粒内由于酪氨酸-酪氨酸酶反应,开始生成黑色素。酪氨酸在酪氨酸酶作用下,相继生成多巴、多巴醌、多巴色素、5,6-二羟吲哚。黑色素就是5,6-醌式吲哚的规则的聚合体。生成的黑色素又沉着在此颗粒上,形成第Ⅲ期黑素体。随着黑素颗粒的黑素化,具有活性的酪氨酸酶逐渐自生自灭,形成完全成熟的黑素颗粒--第Ⅳ期黑素体。这是一种失去酪氨酸酶活性的电子密度极高的无结构物质。黑色素产生的过程中会有形态的变化及生物化学上的变化。
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