A biológia a természet lenyűgöző tudománya. Ha új tényeket tanul a sejtekről és az élőlényekről, meglep az élőlények bölcs és összetett szerkezete. Fontolja meg szerkezetük egyik titkát, a színt és annak változását.
Mik azok a kromatoforok a biológiában
Az élőlények sejtjei különböző funkciójú organellumokat (organellumokat) tartalmaznak. A kromatoforok sejtszervecskék, amelyek a citoplazmában találhatók és színt adnak. Az összes ilyen színű sejtorganellum nevezhető, de ezt a kifejezést az algasejtek színes testeire rendelték. A magasabb rendű növények hasonló képződményeit klorofillszemcséknek és kloroplasztiszoknak nevezik.
A kromatoforokat néha algakloroplasztiszoknak nevezik. De meg kell jegyezni, hogy a színpigmentet tartalmazó halsejteket gyakran kromatofornak is nevezik, bár ezeknek semmi közük a növényekhez. Más állatokban és fotoszintetikus baktériumokban is megtalálható.
Van egy másik módja annak, hogy elmagyarázzuk, mi az a kromatofor. Szerkezetükben a kromatoforok plasztidok. Mint tudják, a plasztidokat növényi sejtszervecskéknek nevezik, amelyeknek kívül sima membránja van, belül pedig kinövéseket képező membrán. A leukoplasztok, kromoplasztok és kloroplasztok plasztiszok. Viszont a kromatofor, mint a kloroplasztiszhoz hasonló képződmény, a plasztidokra is vonatkozik.
Chromatophore-funkciók
Az algákban a kromatoforok részt vesznek a fotoszintézisben, míg halakban és állatokban csak színt adnak és változtatnak.
A kromatofor (endoplazma) plazmatestében mozog a színpigmentet tartalmazó kinoplazma (az organoid belső rétege).
A kromatoforok alakja
Alakjuk változó, de a leggyakoribbak a csillag-, korong-, elágazó- és hasonlók. Ezek a formák azonban csak a tágulásnak nevezett aktivitási állapotban lévő sejtre jellemzőek.
A növényekben ezek az organellumok általában zöldek, bár előfordulhatnak más színek is. Az állatok bármilyen színűek lehetnek.
Algák áttekintése
Az algák egysejtűek és többsejtűek, vannak koloniális formák is. Néhányuknak nincs membránja a sejtben, hanem csak egy tömörített protoplazmaréteg. Ez lehetővé teszi az algák alakjának megváltoztatását. Más algák héja sűrű, magas cellulóztartalommal, egyeseknél pedig ásványi anyagokkal – mésszel, szilícium-dioxiddal – telített.
Az algasejteknek lehet egy vagy több sejtmagjuk, vagy egyáltalán nincs kialakult sejtmagjuk. Ekkor a protoplasztnak észrevehető színe van, és a közepe nem színes.
Az algák néhány képviselője színeződika pigmentet kromatoforok tartalmazzák, amelyek általában pirenoidokat (sűrű, magas fehérjetartalmú testeket) tartalmaznak, és a pirenoidok körül keményítőtartalékok rakódnak le. A legtöbb alga tápláléka autotróf (a vízoszlopon áthatoló fényenergia miatt).
Milyen jellemzői vannak a kromatoforoknak a spirogyrában és néhány más algában
Az algákban a kromatofor általában részt vesz a táplálkozásban, mivel résztvevője a fotoszintézis folyamatának, és ennek megfelelően a tápanyagok képződésének. Milyen alakú az alga kromatofor?
- A Spirogyra kromatoforral rendelkezik szalag formájában, amely spirálisan körbefut a sejtfalon.
- Az Ulotrix, akárcsak a Spirogyra, amely egy fonalas, többsejtű alga, gyűrű alakú kromatofort tartalmaz.
- Zignema kromatoforok – csillagtestek formájában.
- A kovaalgokban található kromatoforok szemcséknek, lemezeknek stb. néznek ki, és barna pigmenteket tartalmaznak, amelyek sárgás, sárgásbarna vagy barna színt adnak az algáknak.
- A kék-zöld algák nem rendelkeznek kromatoforokkal. Színpigmentjeik egyenletesen oszlanak el a protoplazmában, csak a központi részt megkerülve. Meg kell jegyezni, hogy a kék-zöld algák valójában cianobaktériumok kolóniái.
- A protococcus algák egysejtű képviselőinél a kromatofornak egy pirenoidja van. A fejlettebb gyarmati formákban, például a vízi retikulumban, a sejtek a falak közelében elhelyezkedő kromatoforokat és bennük számos pirenoidot feldaraboltak.
Euglena green chromatophore fellépa fotoszintézis funkciója, részt vesz a táplálkozás folyamatában, mint sok más alga.
Amikor nincs fény, ez a csodálatos lény úgy tud enni, mint egy állat, és feldolgozza a vízben oldott szerves anyagokat. Ha az euglena hosszú ideig sötétben él, akkor a klorofill eltűnik kromatoforjaiból, így képes a fotoszintézisre és színt adni. Ebben az esetben elveszti a színét.
Kromatoforok állatokban
Az állatokban a kromatoforok melanoforok (nem tévesztendő össze az emberi melanocitákkal, ezek teljesen különböző sejtek). Mindkét név használatos.
Részt vesznek a színváltozásban külső tényezők hatására. A kromatofor ektoplazmáját, amely meghatározza az alakját, szilárd képződmények - fibrillák - rögzítik; részt vesz az anyagcsere folyamatok szabályozásában, és kapcsolatba léphet az idegrendszerrel is, olyan jelek fogadása következtében, amelyektől a kromatofor másképp kezd működni. A kromatoforok közül csak a melanoforoknak van idegvégződése.
Így sok olyan állatfaj ismert, amely képes mimikára – a háttértől és a környező tárgyaktól függően változtatja a színét. A lassú színváltozások egyes lepkék és számos pókfélék hernyóira jellemzőek. A lábasfejűekben, kétéltűekben, hüllőkben és rákfélékben gyors színváltozás következik be, amelyet a pigmentszemcsék kromatoforokban történő mozgatása hajt végre. A színválaszték variálható. Például az afrikai békák egyike megváltozhatszíntől fehér, sárga, narancs, barna, szürke, piros, rózsaszín és mások. Ugyanazt a színváltoztatási mechanizmust használja az összes ismert kaméleon.
Kromatoforok a halakban
Más állatokkal ellentétben a halak színének megváltozása a kromatoforok számának változásából adódik. Ez nem csak idegi jelek hatására történik, hanem hormonok részvételével is. Valószínűleg az adott helyzettől függ, és különböző körülmények között idegi vagy hormonális szabályozás lép fel.
Az olyan halak, mint a géb vagy a lepényhal, pontosan tudják utánozni a talaj megjelenését. Ebben az esetben a fő szerep az idegrendszeré. A hal a szem segítségével érzékeli a talajmintát, és ez a kép idegi jelekké átalakulva az idegi „hálózatba” kerül, ahonnan a jelek a melanofor idegvégződésekhez jutnak. A színváltozás öntudatlanul, a szimpatikus idegek segítségével történik.
A hormonális hatás észrevehető az ívás során – abban az időszakban, amikor a hal készen áll a szaporodásra. Az ivarérett hímek a hormonok hatására vonzó színt kapnak a nőstények számára. Világosabbá válik, amikor a nőstény megjelenik. Itt a hormon- és idegrendszer vegyes működése nyilvánul meg: amikor a hím meglátja a nőstényt, a jel a látóidegen keresztül az idegrendszerbe, majd a kromatoforokba jut, amelyek kitágulva világosabbá teszik a színt.
Meg kell jegyezni, hogy a melanoforokon kívül a halakban más kromatoforok is vannak – guanoforok. Formálisan azonban a kromatoforok közé sorolhatók, merthogy pigmentszemcsék helyett a guanin kristályos anyagot tartalmazzák, amely ragyogó ezüst színt ad a halnak. A melanoforokból néha a xantoforokat és az eritroforokat is izolálják.
