Biológia je fascinujúca veda o prírode. Keď sa dozviete nové fakty o bunkách a organizmoch, prekvapí vás múdra a zložitá štruktúra živých bytostí. Zvážte jedno z tajomstiev ich štruktúry, týkajúce sa farby a jej zmeny.
Čo sú chromatofóry v biológii
Bunky živých bytostí obsahujú rôzne organely (organely) s rôznymi funkciami. Chromatofory sú bunkové organely umiestnené v cytoplazme a dodávajú jej farbu. Môžete nazvať všetky bunkové organely, ktoré majú takúto farbu, ale tento výraz bol priradený farebným telám v bunkách rias. Podobné útvary vo vyšších rastlinách sa nazývajú chlorofylové zrná a chloroplasty.
Chromatofory sa niekedy nazývajú chloroplasty rias. Treba však poznamenať, že rybie bunky obsahujúce farebný pigment sa tiež často nazývajú chromatofór, hoci nemajú nič spoločné s rastlinami. Nachádza sa aj v niektorých iných zvieratách a fotosyntetických baktériách.
Existuje ďalší spôsob, ako vysvetliť, čo je chromatofór. Vo svojej štruktúre sú chromatofóry plastidy. Ako viete, plastidy sa nazývajú organely rastlinných buniek, ktoré majú hladkú membránu na vonkajšej strane a membránu vo vnútri, ktorá tvorí výrastky. Leukoplasty, chromoplasty a chloroplasty sú plastidy. Na druhej strane, chromatofór, ako útvar podobný chloroplastu, tiež označuje plastidy.
Funkcie chromatofóru
V riasach sa chromatofóry podieľajú na fotosyntéze, zatiaľ čo u rýb a živočíchov iba dávajú a menia farbu.
Vo vnútri tela plazmy chromatofóru (endoplazmy) sa pohybuje kinoplazma (vnútorná vrstva organoidu) obsahujúca farebný pigment.
Tvar chromatofórov
Ich tvar je rôzny, no najčastejšie sú hviezdicovité, diskovité, rozvetvené a podobne. Tieto formy sú však charakteristické len pre bunku v stave aktivity, expanzie, nazývanej expanzia.
U rastlín sú tieto organely zvyčajne zelené, hoci sa môžu vyskytovať aj iné farby. Zvieratá môžu mať akúkoľvek farbu.
Prehľad rias
Riasy sú jednobunkové a mnohobunkové, existujú aj koloniálne formy. Niektoré nemajú v bunke žiadnu membránu, ale iba zhutnenú vrstvu protoplazmy. To umožňuje riasam zmeniť tvar. U iných rias je schránka hustá, s vysokým obsahom celulózy a u niektorých je dokonca nasýtená minerálmi - vápnom, oxidom kremičitým.
Bunky rias môžu mať jedno alebo niekoľko jadier alebo nemusia mať vytvorené jadro vôbec. Potom má protoplast viditeľnú farbu a jeho stred nie je zafarbený.
Niektorí zástupcovia rias majú sfarbeniepigment je obsiahnutý v chromatofóroch, ktoré zvyčajne obsahujú pyrenoidy (husté telieska s vysokým obsahom bielkovín) a okolo pyrenoidov sa ukladajú zásoby škrobu. Typ výživy väčšiny rias je autotrofný (v dôsledku energie svetla prenikajúceho cez vodný stĺpec).
Aké sú vlastnosti chromatofórov v spirogyre a niektorých ďalších riasach
V riasach sa chromatofór zvyčajne podieľa na výžive, pretože je účastníkom procesu fotosyntézy, a teda aj tvorby živín. Aký je tvar chromatofóru rias?
- Spirogyra má chromatofór vo forme stuhy, ktorá sa špirálovito točí okolo bunkových stien.
- Ulotrix, podobne ako Spirogyra, čo je vláknitá mnohobunková riasa, obsahuje prstencový chromatofór.
- Chromatofory Zignema - vo forme hviezdicových telies.
- Chromatofory nachádzajúce sa v rozsievkách vyzerajú ako zrná, doštičky atď. a obsahujú hnedé pigmenty, ktoré dodávajú riasam žltkastú, žltkastohnedú alebo hnedú farbu.
- Modrozelené riasy nemajú chromatofóry ako také. Ich farebné pigmenty sú v protoplazme rovnomerne rozložené a obchádzajú len centrálnu časť. Treba si uvedomiť, že modrozelené riasy sú vlastne kolónie siníc.
- U jednobunkových zástupcov protokokových rias má chromatofór jeden pyrenoid. Vo viac rozvinutých koloniálnych formách, ako je vodné retikulum, bunky disekovali chromatofóry umiestnené blízko stien a v nich veľa pyrenoidov.
Chromatofor Euglena green fungujefunkcia fotosyntézy, podieľa sa na procese výživy, ako mnohé iné riasy.
Keď nie je svetlo, toto úžasné stvorenie je schopné jesť ako zviera a spracovávať organickú hmotu rozpustenú vo vode. Ak euglena žije dlhú dobu v tme, potom chlorofyl zmizne z jej chromatofórov, vďaka čomu je schopná fotosyntézy a dáva farbu. V tomto prípade stratí farbu.
Chromatofory u zvierat
U zvierat sú chromatofóry melanofóry (nezamieňať s ľudskými melanocytmi, ide o úplne odlišné bunky). Používajú sa oba názvy.
Podieľajú sa na zmene farby pod vplyvom vonkajších faktorov. Ektoplazma chromatofóru, ktorá určuje jeho tvar, je pripevnená pevnými formáciami - fibrilami; podieľa sa na regulácii metabolických procesov a môže tiež kontaktovať nervový systém v dôsledku príjmu signálov, z ktorých chromatofór začína fungovať inak. Zo všetkých chromatofórov iba melanofóry majú nervové zakončenia.
Je teda známych veľa druhov zvierat, ktoré sú schopné napodobňovať – meniť farbu v závislosti od pozadia a okolitých predmetov. Pomalé zmeny farby sú charakteristické pre húsenice niektorých motýľov a množstvo pavúkovcov. U hlavonožcov, obojživelníkov, plazov a kôrovcov dochádza k rýchlej zmene farby, ktorá sa uskutočňuje pohybom pigmentových zŕn v chromatofóroch. Rozsah farieb môže byť rôznorodý. Napríklad jedna z afrických žiab sa môže zmeniťfarba na bielu, žltú, oranžovú, hnedú, sivú, červenú, ružovú a iné. Rovnaký mechanizmus zmeny farby používajú všetky známe chameleóny.
Chromatofory v rybách
Na rozdiel od iných živočíchov je zmena farby rýb spôsobená zmenou počtu chromatofórov. Deje sa tak nielen pod vplyvom nervových signálov, ale aj za účasti hormónov. S najväčšou pravdepodobnosťou to závisí od konkrétnej situácie a za rôznych podmienok nastáva buď nervová alebo hormonálna regulácia.
Ryby ako pleskáče alebo pleskáče dokážu presne napodobňovať vzhľad zeme. V tomto prípade hlavná úloha patrí nervovej sústave. Ryba vníma zemský vzor pomocou očí a tento obraz, transformovaný na nervové signály, vstupuje do nervovej „siete“, odkiaľ signály smerujú do nervových zakončení melanoforu. K zmene farby dochádza nevedome, pomocou sympatických nervov.
Hormonálne pôsobenie je badateľné počas neresenia – obdobia, keď sú ryby pripravené na rozmnožovanie. Pohlavne vyspelé samce vplyvom hormónov získavajú pre samice príťažlivé sfarbenie. Rozjasní sa, keď sa samica objaví. Tu sa prejavuje zmiešané pôsobenie hormonálneho a nervového systému: keď samček vidí samicu, signál prechádza optickými nervami do nervového systému a potom do chromatofórov, ktoré roztiahnutím farbu zosvetlia.
Treba si uvedomiť, že okrem melanofórov majú ryby aj iné chromatofóry – guanofory. Formálne ich však možno klasifikovať ako chromatofóry, pretožeže namiesto pigmentových zrniek obsahujú kryštalickú látku guanín, ktorá rybe dodáva žiarivú striebornú farbu. Z melanofórov sa niekedy izolujú aj xantofóry a erytrofory.
