Biologia este o știință fascinantă a naturii. Învățând fapte noi despre celule și organisme, ești surprins de structura înțeleaptă și complexă a ființelor vii. Luați în considerare unul dintre secretele structurii lor, referitor la culoare și schimbarea acesteia.
Ce sunt cromatoforii în biologie
Celulele ființelor vii conțin diverse organite (organele) cu diferite funcții. Cromatoforele sunt organite celulare situate în citoplasmă și care îi conferă culoare. Puteți numi toate organelele celulare care au culoare astfel, dar acest termen a fost atribuit corpurilor colorate din celulele de alge. Formațiuni similare din plantele superioare sunt numite boabe de clorofilă și cloroplaste.
Uneori, cromatoforii se numesc cloroplaste de alge. Dar trebuie remarcat faptul că celulele de pește care conțin un pigment de culoare sunt adesea numite și cromatofor, deși nu au nimic de-a face cu plantele. Se găsește și în alte animale și bacterii fotosintetice.
Există o altă modalitate de a explica ce este un cromatofor. În structura lor, cromatoforele sunt plastide. După cum știți, plastidele sunt numite organite ale celulelor vegetale, care au o membrană netedă la exterior și o membrană în interior care formează excrescențe. Leucoplastele, cromoplastele și cloroplastele sunt plastide. La rândul său, cromatoforul, ca formațiune similară cu cloroplastul, se referă și la plastide.
Funcții cromatofor
La alge, cromatoforii sunt implicați în fotosinteză, în timp ce la pești și animale doar dau și schimbă culoarea.
În interiorul corpului de plasmă al cromatoforului (endoplasmei), kinoplasma (stratul interior al organoidului) care conține pigmentul de culoare se mișcă.
Forma cromatoforilor
Forma lor variază, dar cele mai comune sunt în formă de stea, în formă de disc, ramificate și altele asemenea. Cu toate acestea, aceste forme sunt caracteristice doar pentru o celulă în stare de activitate, expansiune, numită expansiune.
La plante, aceste organite sunt de obicei verzi, deși pot apărea și alte culori. Animalele pot avea orice culoare.
Prezentare generală asupra algelor
Algele sunt unicelulare și multicelulare, există și forme coloniale. Unele nu au membrană în celulă, ci doar un strat compact de protoplasmă. Acest lucru permite algelor să-și schimbe forma. La alte alge, coaja este densă, cu un conținut ridicat de celuloză, iar în unele este chiar saturată cu minerale - var, silice.
Celulele de alge pot avea unul sau mai mulți nuclei sau pot să nu aibă deloc un nucleu format. Atunci protoplastul are o culoare vizibilă, iar centrul său nu este colorat.
Unii reprezentanți ai algelor au colorantpigmentul este continut in cromatofori, care contin de obicei pirenoizi (corpi densi cu un continut ridicat de proteine), iar in jurul pirenoizilor se depun rezerve de amidon. Tipul de nutriție al majorității algelor este autotrof (datorită energiei luminii care pătrunde prin coloana de apă).
Care sunt caracteristicile cromatoforilor din spirogyra și din alte alge
La alge, cromatoforul este de obicei implicat în nutriție, deoarece este un participant la procesul de fotosinteză și, în consecință, la formarea nutrienților. Care este forma unui cromatofor algal?
- Spirogyra are un cromatofor sub forma unei panglici care se învârte în spirală în jurul pereților celulelor.
- Ulotrix, ca și Spirogyra, care este o algă multicelulară filamentoasă, conține un cromatofor în formă de inel.
- Cromatofori Zignema - sub formă de corpuri stelate.
- Cromatoforele găsite în diatomee arată ca boabe, plăci și așa mai departe și conțin pigmenți maro, ceea ce conferă algelor o culoare gălbuie, maro-gălbui sau maro.
- Algele albastre-verzi nu au cromatofori ca atare. Pigmenții lor de culoare sunt distribuiți uniform în protoplasmă, ocolind doar partea centrală. Trebuie remarcat faptul că algele albastre-verzi sunt de fapt colonii de cianobacterie.
- La reprezentanții unicelulari ai algelor protococice, cromatoforul are un pirenoid. În formele coloniale mai dezvoltate, cum ar fi reticulul de apă, celulele au cromatofori disecați localizați în apropierea pereților și mulți pirenoizi în ei.
Cromatoforul verde Euglena funcționeazăfuncția fotosintezei, participând la procesul de nutriție, ca multe alte alge.
Când nu există lumină, această creatură uimitoare este capabilă să mănânce ca un animal, procesând materia organică dizolvată în apă. Dacă euglena trăiește în întuneric mult timp, atunci clorofila dispare din cromatoforii săi, făcând-o capabilă de fotosinteză și de culoare. În acest caz, își pierde culoarea.
Cromatofori la animale
La animale, cromatoforii sunt melanofori (a nu se confunda cu melanocitele umane, acestea sunt celule complet diferite). Sunt folosite ambele nume.
Sunt implicați în schimbarea culorii sub influența factorilor externi. Ectoplasma cromatoforului, care îi determină forma, este atașată de formațiuni solide - fibrile; este implicat în reglarea proceselor metabolice și poate contacta și sistemul nervos, ca urmare a primirii semnalelor de la care cromatoforul începe să funcționeze diferit. Dintre toți cromatoforii, numai melanoforii au terminații nervoase.
Astfel, se cunosc multe specii de animale care sunt capabile să mimeze - schimbându-și culoarea în funcție de fundal și de obiectele din jur. Schimbările lente de culoare sunt caracteristice omizilor unor fluturi și a unui număr de arahnide. La cefalopode, amfibieni, reptile și crustacee, are loc o schimbare rapidă a culorii, realizată prin deplasarea granulelor de pigment în cromatofori. Gama de culori poate fi variată. De exemplu, una dintre broaștele africane se poate schimbaculoare la alb, galben, portocaliu, maro, gri, roșu, roz și altele. Același mecanism de schimbare a culorii este folosit de toți cameleonii cunoscuți.
Cromatofori la pești
Spre deosebire de alte animale, schimbarea culorii peștilor se datorează unei modificări a numărului de cromatofori. Acest lucru se întâmplă nu numai sub influența semnalelor nervoase, ci și cu participarea hormonilor. Cel mai probabil, depinde de situația specifică și, în diferite condiții, are loc o reglare nervoasă sau hormonală.
Peștii precum gobii sau lipașa pot imita exact aspectul pământului. În acest caz, rolul principal îi revine sistemului nervos. Peștele percepe modelul solului cu ajutorul ochilor, iar această imagine, transformându-se în semnale nervoase, intră în „rețeaua” nervoasă, de unde semnalele merg către terminațiile nervoase melanofore. Schimbarea culorii are loc inconștient, cu ajutorul nervilor simpatici.
Acțiunea hormonală este vizibilă în timpul depunerii - perioada în care peștii sunt gata de reproducere. Masculii maturi sexual sub influența hormonilor capătă o colorație atractivă pentru femele. Devine mai strălucitor când femela iese la vedere. Aici se manifestă acțiunea mixtă a sistemului hormonal și nervos: când bărbatul vede femela, semnalul trece prin nervii optici către sistemul nervos, iar apoi către cromatofori, care, extinzându-se, fac culoarea mai strălucitoare.
De remarcat că, pe lângă melanofori, peștii au și alți cromatofori - guanofori. Cu toate acestea, ei pot fi clasificați formal ca cromatofori, deoarececă în loc de boabe de pigment, acestea conțin substanța cristalină guanină, care conferă peștelui o culoare argintie strălucitoare. Din melanofori, xantoforele și eritroforele sunt uneori izolate.
