A síntese da melanina começa no fígado, onde a fenilalanina é convertida em tirosina pela ação da fenilalanina hidroxilase. A tirosina é então convertida em DOPA pela ação das enzimas tirosinase no melanossoma do melanócito. Duas ou mais etapas enzimáticas convertem então a DOPA nos pigmentos escuros que são as melaninas mistas.
A síntese de melanina pode ser impedida se uma das enzimas relevantes estiver em falta: a falta de tirosinases produz albinismo.
O controlo da síntese de melanina depende de factores internos, como a hormona estimulante dos melanócitos, e de factores externos, como a exposição à radiação ultravioleta.
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