Biologia to fascynująca nauka przyrodnicza. Poznając nowe fakty o komórkach i organizmach, jesteś zaskoczony mądrą i złożoną strukturą żywych istot. Rozważ jeden z sekretów ich struktury, dotyczący koloru i jego zmiany.
Czym są chromatofory w biologii
Komórki żywych istot zawierają różne organelle (organelle) o różnych funkcjach. Chromatofory to organelle komórkowe znajdujące się w cytoplazmie i nadające jej kolor. Możesz nazwać wszystkie organelle komórkowe, które mają taki kolor, ale ten termin został przypisany do kolorowych ciał w komórkach glonów. Podobne formacje w roślinach wyższych nazywane są ziarnami chlorofilu i chloroplastami.
Czasami chromatofory nazywane są chloroplastami alg. Należy jednak zauważyć, że komórki ryb zawierające barwny pigment są również często nazywane chromatoforami, chociaż nie mają one nic wspólnego z roślinami. Występuje również u niektórych innych zwierząt i bakterii fotosyntetycznych.
Istnieje inny sposób wyjaśnienia, czym jest chromatofor. W swojej strukturze chromatofory są plastydami. Jak wiadomo, plastydy nazywane są organellami komórek roślinnych, które mają gładką membranę na zewnątrz i membranę wewnątrz, która tworzy wyrostki. Leukoplasty, chromoplasty i chloroplasty to plastydy. Z kolei chromatofor, jako formacja podobna do chloroplastu, odnosi się również do plastydów.
Funkcje Chromatofor
W algach chromatofory biorą udział w fotosyntezie, podczas gdy u ryb i zwierząt tylko dają i zmieniają kolor.
Wewnątrz ciała plazmowego chromatoforu (endoplazmy) porusza się kinoplazma (wewnętrzna warstwa organoidu) zawierająca barwny pigment.
Kształt chromatoforów
Ich kształt jest różny, ale najczęściej spotykane są w kształcie gwiazdy, dysku, rozgałęzienia i tym podobne. Jednak te formy są charakterystyczne tylko dla komórki będącej w stanie aktywności, ekspansji, zwanej ekspansją.
W roślinach te organelle są zwykle zielone, chociaż mogą występować inne kolory. Zwierzęta mogą mieć dowolny kolor.
Przegląd glonów
Glony są jednokomórkowe i wielokomórkowe, występują też formy kolonialne. Niektóre nie mają błony w komórce, a jedynie zagęszczoną warstwę protoplazmy. Dzięki temu glony mogą zmieniać kształt. U innych alg skorupa jest gęsta, z dużą zawartością celulozy, a w niektórych nawet nasycona minerałami – wapnem, krzemionką.
Komórki glonów mogą mieć jedno lub kilka jąder lub w ogóle nie mieć uformowanego jądra. Wtedy protoplast ma zauważalny kolor, a jego środek nie jest zabarwiony.
Niektórzy przedstawiciele glonów mają zabarwieniepigment zawarty jest w chromatoforach, które zwykle zawierają pirenoidy (ciała gęste z dużą zawartością białek), a wokół pirenoidów odkładają się zapasy skrobi. Rodzaj żywienia większości glonów jest autotroficzny (ze względu na energię światła przenikającego przez słup wody).
Jakie są cechy chromatoforów w spirogyrze i niektórych innych algach
W algach chromatofor jest zwykle zaangażowany w odżywianie, ponieważ bierze udział w procesie fotosyntezy, a tym samym w tworzeniu składników odżywczych. Jaki jest kształt chromatoforu glonowego?
- Spirogyra ma chromatofor w postaci wstążki, która owija się spiralnie wokół ścian komórek.
- Ulotrix, podobnie jak Spirogyra, która jest wielokomórkową algą nitkowatą, zawiera chromatofor w kształcie pierścienia.
- Chrotofory Zignema - w postaci ciał gwiaździstych.
- Chromatofory znalezione w okrzemkach wyglądają jak ziarna, płytki itp. i zawierają brązowe pigmenty, które nadają glonom żółtawy, żółtawo-brązowy lub brązowy kolor.
- Niebiesko-zielone algi jako takie nie mają chromatoforów. Ich kolorowe pigmenty są równomiernie rozmieszczone w protoplazmie, z pominięciem tylko części środkowej. Należy zauważyć, że sinice są w rzeczywistości koloniami sinic.
- U jednokomórkowych przedstawicieli alg protokokowych chromatofor ma jeden pirenoid. W bardziej rozwiniętych formach kolonialnych, takich jak siateczka wodna, komórki mają wypreparowane chromatofory zlokalizowane w pobliżu ścian i wiele w nich pirenoidów.
Występuje zielony chromatofor Euglenyfunkcja fotosyntezy, uczestnicząca w procesie odżywiania, jak wiele innych glonów.
Gdy nie ma światła, to niesamowite stworzenie jest w stanie jeść jak zwierzę, przetwarzając materię organiczną rozpuszczoną w wodzie. Jeśli euglena żyje przez długi czas w ciemności, chlorofil znika z jej chromatoforów, dzięki czemu jest zdolny do fotosyntezy i nadawania koloru. W takim przypadku traci kolor.
Chromatofory u zwierząt
U zwierząt chromatofory to melanofory (nie mylić z ludzkimi melanocytami, są to zupełnie inne komórki). Używane są obie nazwy.
Biorą udział w zmianie koloru pod wpływem czynników zewnętrznych. Ektoplazma chromatoforu, która określa jego kształt, jest połączona stałymi formacjami - fibrylami; bierze udział w regulacji procesów metabolicznych, a także może kontaktować się z układem nerwowym, w wyniku odbioru sygnałów, od których chromatofor zaczyna inaczej funkcjonować. Spośród wszystkich chromatoforów tylko melanofory mają zakończenia nerwowe.
Zatem znanych jest wiele gatunków zwierząt, które potrafią naśladować - zmieniając kolor w zależności od tła i otaczających obiektów. Powolne zmiany koloru są charakterystyczne dla gąsienic niektórych motyli i wielu pajęczaków. U głowonogów, płazów, gadów i skorupiaków następuje gwałtowna zmiana barwy, dokonywana poprzez przesuwanie ziaren pigmentu w chromatoforach. Gama kolorów może być zróżnicowana. Na przykład jedna z afrykańskich żab może się zmienićkolor na biały, żółty, pomarańczowy, brązowy, szary, czerwony, różowy i inne. Ten sam mechanizm zmiany koloru jest używany przez wszystkie znane kameleony.
Chromatofory w rybach
W przeciwieństwie do innych zwierząt, zmiana koloru ryb wynika ze zmiany liczby chromatoforów. Dzieje się to nie tylko pod wpływem sygnałów nerwowych, ale także przy udziale hormonów. Najprawdopodobniej zależy to od konkretnej sytuacji i w różnych warunkach zachodzi regulacja nerwowa lub hormonalna.
Ryby takie jak babki czy flądry mogą dokładnie naśladować wygląd ziemi. W tym przypadku główna rola należy do układu nerwowego. Ryba postrzega wzór podłoża za pomocą oczu, a ten obraz, przekształcając się w sygnały nerwowe, wchodzi do nerwowej „sieci”, skąd sygnały trafiają do zakończeń nerwowych melanoforu. Zmiana koloru następuje nieświadomie za pomocą nerwów współczulnych.
Działanie hormonalne jest zauważalne podczas tarła - okresu, w którym ryby są gotowe do rozrodu. Dojrzałe płciowo samce pod wpływem hormonów nabierają atrakcyjnego ubarwienia dla samic. Staje się jaśniejszy, gdy pojawia się samica. Tutaj manifestuje się mieszane działanie układu hormonalnego i nerwowego: kiedy samiec widzi samicę, sygnał przechodzi nerwami wzrokowymi do układu nerwowego, a następnie do chromatoforów, które rozszerzając się, rozjaśniają kolor.
Należy zauważyć, że oprócz melanoforów ryby mają również inne chromatofory - guanofory. Można je jednak formalnie zaliczyć do chromatoforów, ponieważże zamiast ziaren pigmentu zawierają krystaliczną substancję guaninę, która nadaje rybie lśniący srebrny kolor. Z melanoforów czasami izoluje się również ksantofory i erytrofory.
