Биологията е завладяваща наука за природата. Научавайки нови факти за клетките и организмите, вие сте изненадани от мъдрата и сложна структура на живите същества. Помислете за една от тайните на тяхната структура, относно цвета и неговата промяна.
Какво са хроматофорите в биологията
Клетките на живите същества съдържат различни органели (органели) с различни функции. Хроматофорите са клетъчни органели, разположени в цитоплазмата и й придаващи цвят. Можете да наречете всички клетъчни органели, които имат цвят по този начин, но този термин е приписан на цветни тела в клетките на водорасли. Подобни образувания във висшите растения се наричат хлорофилни зърна и хлоропласти.
Понякога хроматофорите се наричат хлоропласти на водораслите. Но трябва да се отбележи, че рибните клетки, съдържащи цветен пигмент, също често се наричат хроматофор, въпреки че нямат нищо общо с растенията. Среща се и в някои други животни и фотосинтезиращи бактерии.
Има друг начин да се обясни какво е хроматофор. По своята структура хроматофорите са пластиди. Както знаете, пластидите се наричат органели на растителни клетки, които имат гладка мембрана отвън и мембрана отвътре, която образува израстъци. Левкопластите, хромопластите и хлоропластите са пластиди. От своя страна хроматофорът, като формация, подобна на хлоропласта, също се отнася до пластидите.
Хроматофорни функции
В водораслите хроматофорите участват във фотосинтезата, докато при рибите и животните те само дават и променят цвета.
Вътре в плазменото тяло на хроматофора (ендоплазмата) се движи киноплазмата (вътрешният слой на органоида), съдържащ цветния пигмент.
Форма на хроматофорите
Формата им варира, но най-често срещаните са звездовидни, дисковидни, разклонени и други подобни. Тези форми обаче са характерни само за клетка в състояние на активност, разширяване, наречено експанзия.
В растенията тези органели обикновено са зелени, въпреки че могат да се появят и други цветове. Животните могат да имат всякакъв цвят.
Преглед на водораслите
Вораслите са едноклетъчни и многоклетъчни, има и колониални форми. Някои нямат мембрана в клетката, а само уплътнен слой от протоплазма. Това позволява на водораслите да променят формата си. При други водорасли обвивката е плътна, с високо съдържание на целулоза, а при някои дори е наситена с минерали - вар, силициев диоксид.
Клетките на водораслите могат да имат едно или няколко ядра или изобщо да нямат образувано ядро. Тогава протопластът има забележим цвят и центърът му не е оцветен.
Някои представители на водораслите имат оцветяванепигментът се съдържа в хроматофори, които обикновено съдържат пиреноиди (плътни тела с високо съдържание на протеини), а около пиреноидите се отлагат запаси от нишесте. Типът на хранене на повечето водорасли е автотрофен (поради енергията на светлината, проникваща през водния стълб).
Какви са характеристиките на хроматофорите в спирогира и някои други водорасли
При водораслите хроматофорът обикновено участва в храненето, тъй като е участник в процеса на фотосинтезата и съответно образуването на хранителни вещества. Каква е формата на хроматофор на водорасли?
- Spirogyra има хроматофор под формата на лента, която се върти по спирала около клетъчните стени.
- Ulotrix, подобно на Spirogyra, което е нишковидно многоклетъчно водорасло, съдържа пръстеновиден хроматофор.
- Zignema хроматофори - под формата на звездовидни тела.
- Хроматофорите, открити в диатомеите, изглеждат като зърна, пластини и т.н. и съдържат кафяви пигменти, което придава на водораслите жълтеникав, жълтеникаво-кафяв или кафяв цвят.
- Синьо-зелените водорасли нямат хроматофори като такива. Цветните им пигменти са равномерно разпределени в протоплазмата, заобикаляйки само централната част. Трябва да се отбележи, че синьо-зелените водорасли всъщност са колонии от цианобактерии.
- При едноклетъчните представители на протоколоковите водорасли хроматофорът има един пиреноид. При по-развитите колониални форми, като водния ретикулум, клетките имат разчленени хроматофори, разположени близо до стените и много пиреноиди в тях.
Евглена зелен хроматофор изпълнявафункция на фотосинтезата, участваща в процеса на хранене, подобно на много други водорасли.
Когато няма светлина, това невероятно създание е в състояние да се храни като животно, обработвайки органична материя, разтворена във вода. Ако еуглената живее на тъмно дълго време, тогава хлорофилът изчезва от нейните хроматофори, което я прави способна да фотосинтеза и да дава цвят. В този случай губи цвят.
Хроматофори в животните
При животните хроматофорите са меланофори (да не се бъркат с човешките меланоцити, това са напълно различни клетки). Използват се и двете имена.
Те участват в промяната на цвета под влияние на външни фактори. Ектоплазмата на хроматофора, която определя неговата форма, е прикрепена от твърди образувания - фибрили; участва в регулирането на метаболитните процеси, а също така може да контактува с нервната система, в резултат на получаването на сигнали, от които хроматофорът започва да функционира различно. От всички хроматофори само меланофорите имат нервни окончания.
Така са известни много видове животни, които са способни на мимикрия - променят цвета си в зависимост от фона и околните обекти. Бавните промени в цвета са характерни за гъсениците на някои пеперуди и редица паякообразни. При главоногите, земноводните, влечугите и ракообразните има бърза промяна в цвета, която се осъществява чрез движение на пигментни зърна в хроматофорите. Цветовата гама може да бъде разнообразна. Например една от африканските жаби може да се променицвят до бяло, жълто, оранжево, кафяво, сиво, червено, розово и др. Същият механизъм за промяна на цвета се използва от всички известни хамелеони.
Хроматофори в рибите
За разлика от други животни, промяната в цвета на рибите се дължи на промяна в броя на хроматофорите. Това се случва не само под въздействието на нервни сигнали, но и с участието на хормони. Най-вероятно зависи от конкретната ситуация и при различни условия възниква нервна или хормонална регулация.
Риби като бичове или писия могат да имитират точно вида на земята. В този случай основната роля принадлежи на нервната система. Рибата възприема земния модел с помощта на очите и тази картина, трансформирайки се в нервни сигнали, навлиза в нервната "мрежа", откъдето сигналите отиват към меланофорните нервни окончания. Промяната на цвета става несъзнателно, с помощта на симпатиковите нерви.
Хормоналното действие се забелязва по време на хвърляне на хайвера - периода, когато рибите са готови за размножаване. Полово зрелите мъже под въздействието на хормоните придобиват привлекателна окраска за женските. Тя става по-ярка, когато женската се появи в полезрението. Тук се проявява смесеното действие на хормоналната и нервната системи: когато мъжкият види жената, сигналът преминава през зрителните нерви към нервната система и след това към хроматофорите, които, разширявайки се, правят цвета по-ярък.
Трябва да се отбележи, че освен меланофори, рибите имат и други хроматофори - гуанофори. Въпреки това, те могат да бъдат класифицирани като хроматофори формално, т.кче вместо пигментни зърна те съдържат кристалното вещество гуанин, което придава на рибата брилянтен сребърен цвят. От меланофорите понякога също са изолирани ксантофори и еритрофори.
