Biologija je fascinantna nauka o prirodi. Učeći nove činjenice o ćelijama i organizmima, iznenađeni ste mudrom i složenom strukturom živih bića. Razmotrite jednu od tajni njihove strukture, koja se tiče boje i njene promjene.
Šta su hromatofori u biologiji
Ćelije živih bića sadrže različite organele (organele) sa različitim funkcijama. Kromatofore su ćelijske organele smještene u citoplazmi i daju joj boju. Ovako možete nazvati sve ćelijske organele koje imaju boju, ali ovaj termin je dodijeljen obojenim tijelima u ćelijama algi. Slične formacije u višim biljkama nazivaju se hlorofilna zrna i hloroplasti.
Ponekad se hromatofori nazivaju hloroplasti algi. Ali treba napomenuti da se riblje stanice koje sadrže pigment boje također često nazivaju hromatoforom, iako nemaju nikakve veze s biljkama. Također se nalazi u nekim drugim životinjama i fotosintetskim bakterijama.
Postoji još jedan način da se objasni šta je hromatofor. Po svojoj strukturi hromatofori su plastidi. Kao što znate, plastidi se nazivaju organele biljnih ćelija, koje imaju glatku membranu izvana i membranu iznutra koja formira izrasline. Leukoplasti, hromoplasti i hloroplasti su plastidi. Zauzvrat, hromatofor, kao formacija slična hloroplastu, takođe se odnosi na plastide.
Funkcije hromatofora
U algama, hromatofori učestvuju u fotosintezi, dok kod riba i životinja samo daju i menjaju boju.
Unutar plazma tijela hromatofora (endoplazma), kreće se kinoplazma (unutrašnji sloj organoida) koji sadrži pigment boje.
Oblik hromatofora
Njihov oblik varira, ali najčešći su zvjezdasti, diskasti, razgranati i sl. Međutim, ovi oblici su karakteristični samo za ćeliju u stanju aktivnosti, ekspanzije, koja se naziva ekspanzija.
U biljkama ove organele su obično zelene, iako se mogu pojaviti i druge boje. Životinje mogu imati bilo koju boju.
Pregled algi
Alge su jednoćelijske i višećelijske, postoje i kolonijalni oblici. Neki nemaju membranu u ćeliji, već samo zbijeni sloj protoplazme. To omogućava algi da promijeni oblik. Kod ostalih algi ljuska je gusta, sa visokim sadržajem celuloze, a kod nekih je čak i zasićena mineralima - krečom, silicijum dioksidom.
Ćelije algi mogu imati jedno ili više jezgara, ili uopće ne moraju imati formirano jezgro. Tada protoplast ima primjetnu boju, a njegov centar nije obojen.
Neki predstavnici algi imaju bojepigment se nalazi u hromatoforima, koji obično sadrže pirenoide (gusta tijela sa visokim sadržajem proteina), a rezerve škroba se talože oko pirenoida. Tip ishrane većine algi je autotrofni (zbog energije svetlosti koja prodire kroz vodeni stub).
Koje su karakteristike hromatofora kod spirogira i nekih drugih algi
Kod algi, hromatofor je obično uključen u ishranu, jer je učesnik u procesu fotosinteze i, shodno tome, formiranja hranljivih materija. Kakav je oblik hromatofora algi?
- Spirogyra ima hromatofor u obliku trake koja se spiralno vijuga oko ćelijskih zidova.
- Ulotrix, kao i Spirogyra, koja je filamentozna višećelijska alga, sadrži hromatofor u obliku prstena.
- Zignema hromatofore - u obliku zvjezdastih tijela.
- Hromatofori koji se nalaze u dijatomejima izgledaju kao zrna, ploče i tako dalje, i sadrže smeđe pigmente, što algi daje žućkastu, žućkasto-smeđu ili smeđu boju.
- Plavo-zelene alge kao takve nemaju hromatofore. Njihovi pigmenti u boji su ravnomjerno raspoređeni u protoplazmi, zaobilazeći samo središnji dio. Treba napomenuti da su plavo-zelene alge zapravo kolonije cijanobakterija.
- Kod jednoćelijskih predstavnika protokolokoknih algi, hromatofor ima jedan pirenoid. U razvijenijim kolonijalnim oblicima, kao što je vodeni retikulum, ćelije imaju secirane hromatofore smještene u blizini zidova i mnogo pirenoida u njima.
Euglena zeleni hromatofor nastupafunkcija fotosinteze, učestvujući u procesu ishrane, kao i mnoge druge alge.
Kada nema svjetla, ovo čudesno stvorenje može jesti poput životinje, prerađujući organsku materiju otopljenu u vodi. Ako euglena živi u mraku dugo vremena, tada hlorofil nestaje iz njenih hromatofora, što je čini sposobnom za fotosintezu i davanje boje. U ovom slučaju gubi boju.
Hromatofore kod životinja
Kod životinja, hromatofori su melanofori (ne treba ih brkati sa ljudskim melanocitima, ovo su potpuno različite ćelije). Oba imena se koriste.
Uključeni su u promjenu boje pod utjecajem vanjskih faktora. Ektoplazma hromatofora, koja određuje njegov oblik, pričvršćena je čvrstim formacijama - fibrilima; uključen je u regulaciju metaboličkih procesa, a može kontaktirati i nervni sistem, kao rezultat prijema signala od kojih hromatofor počinje drugačije funkcionirati. Od svih hromatofora, samo melanofori imaju nervne završetke.
Tako su poznate mnoge vrste životinja koje su sposobne za oponašanje - mijenjanje boje ovisno o pozadini i okolnim objektima. Spore promjene boje karakteristične su za gusjenice nekih leptira i brojnih paukova. Kod glavonožaca, vodozemaca, gmizavaca i ljuskara dolazi do brze promjene boje koja se ostvaruje pomicanjem pigmentnih zrnaca u hromatoforima. Raspon boja može biti raznolik. Na primjer, jedna od afričkih žaba može se promijenitiboja do bijele, žute, narandžaste, smeđe, sive, crvene, roze i druge. Isti mehanizam promjene boje koriste svi poznati kameleoni.
Hromatofore u ribama
Za razliku od drugih životinja, promjena boje riba je posljedica promjene broja hromatofora. To se dešava ne samo pod uticajem nervnih signala, već i uz učešće hormona. Najvjerovatnije zavisi od konkretne situacije, a pod različitim uslovima dolazi do nervne ili hormonske regulacije.
Ribe poput gobija ili iveraka mogu tačno oponašati izgled tla. U ovom slučaju, glavna uloga pripada nervnom sistemu. Riba pomoću očiju percipira tlocrt, a ta slika, pretvarajući se u nervne signale, ulazi u nervnu "mrežu", odakle signali idu do melanofornih nervnih završetaka. Promjena boje se događa nesvjesno, uz pomoć simpatičkih živaca.
Hormonsko djelovanje je primjetno tokom mrijesta - perioda kada su ribe spremne za razmnožavanje. Seksualno zreli mužjaci pod uticajem hormona dobijaju privlačnu boju za ženke. Postaje svjetlije kada se ženka pojavi. Ovde se manifestuje mešano delovanje hormonskog i nervnog sistema: kada mužjak vidi ženku, signal ide preko optičkih nerava do nervnog sistema, a zatim do hromatofora, koje, šireći se, čine boju svetlijom.
Treba napomenuti da, osim melanofora, ribe imaju i druge hromatofore - guanofore. Međutim, formalno se mogu klasificirati kao hromatofori, jerda umjesto zrna pigmenta sadrže kristalnu supstancu guanin, koja ribi daje briljantnu srebrnu boju. Od melanofora se ponekad izoluju i ksantofori i eritrofori.
