Biologie je fascinující věda o přírodě. Když se učíte nová fakta o buňkách a organismech, jste překvapeni moudrou a složitou strukturou živých bytostí. Zvažte jedno z tajemství jejich struktury, týkající se barvy a její změny.
Co jsou chromatofory v biologii
Buňky živých bytostí obsahují různé organely (organely) s různými funkcemi. Chromatofory jsou buněčné organely umístěné v cytoplazmě a dodávají jí barvu. Můžete nazývat všechny buněčné organely, které mají barvu takto, ale tento termín byl přiřazen barevným tělesům v buňkách řas. Podobné útvary ve vyšších rostlinách se nazývají zrna chlorofylu a chloroplasty.
Chromatofory se někdy nazývají chloroplasty řas. Ale je třeba poznamenat, že rybí buňky obsahující barevný pigment se také často nazývají chromatofor, ačkoli nemají nic společného s rostlinami. Nachází se také u některých dalších zvířat a fotosyntetických bakterií.
Existuje jiný způsob, jak vysvětlit, co je chromatofor. Ve své struktuře jsou chromatofory plastidy. Jak víte, plastidy se nazývají organely rostlinných buněk, které mají zvenčí hladkou membránu a uvnitř membránu tvořící výrůstky. Leukoplasty, chromoplasty a chloroplasty jsou plastidy. Na druhé straně, chromatofor, jako útvar podobný chloroplastu, také odkazuje na plastidy.
Funkce chromatoforu
U řas se chromatofory účastní fotosyntézy, zatímco u ryb a zvířat pouze dávají a mění barvu.
Uvnitř těla plazmy chromatoforu (endoplazmy) se pohybuje kinoplazma (vnitřní vrstva organoidu) obsahující barevný pigment.
Tvar chromatoforů
Jejich tvar se liší, ale nejběžnější jsou hvězdicovité, diskovité, rozvětvené a podobně. Tyto formy jsou však charakteristické pouze pro buňku ve stavu aktivity, expanze, zvané expanze.
U rostlin jsou tyto organely obvykle zelené, i když se mohou vyskytovat i jiné barvy. Zvířata mohou mít jakoukoli barvu.
Přehled řas
Řasy jsou jednobuněčné a mnohobuněčné, existují i koloniální formy. Některé nemají v buňce žádnou membránu, ale pouze zhutněnou vrstvu protoplazmy. To umožňuje řasám změnit tvar. U jiných řas je schránka hustá, s vysokým obsahem celulózy a u některých je dokonce nasycená minerály - vápno, oxid křemičitý.
Buňky řas mohou mít jedno nebo několik jader nebo nemusí mít vytvořené jádro vůbec. Pak má protoplast nápadnou barvu a jeho střed není zbarvený.
Někteří zástupci řas mají zbarvenípigment je obsažen v chromatoforech, které většinou obsahují pyrenoidy (hustá tělíska s vysokým obsahem bílkovin) a kolem pyrenoidů se ukládají zásoby škrobu. Typ výživy většiny řas je autotrofní (kvůli energii světla pronikajícím vodním sloupcem).
Jaké jsou vlastnosti chromatoforů u spirogyry a některých dalších řas
V řasách se chromatofor obvykle podílí na výživě, protože je účastníkem procesu fotosyntézy, a tedy i tvorby živin. Jaký je tvar chromatoforu řas?
- Spirogyra má chromatofor ve formě stuhy, která se spirálovitě točí kolem buněčných stěn.
- Ulotrix, stejně jako Spirogyra, což je vláknitá mnohobuněčná řasa, obsahuje prstencový chromatofor.
- Chromatofory Zignema - ve formě hvězdicových těles.
- Chromatofory nalezené v rozsivecích vypadají jako zrna, destičky a tak dále a obsahují hnědé pigmenty, které řasám dodávají nažloutlou, žlutohnědou nebo hnědou barvu.
- Modrozelené řasy jako takové chromatofory nemají. Jejich barevné pigmenty jsou rovnoměrně rozmístěny v protoplazmě, obcházejí pouze centrální část. Je třeba poznamenat, že modrozelené řasy jsou ve skutečnosti koloniemi sinic.
- U jednobuněčných zástupců protokokových řas má chromatofor jeden pyrenoid. U rozvinutějších koloniálních forem, jako je vodní retikulum, buňky disekovaly chromatofory umístěné blízko stěn a v nich mnoho pyrenoidu.
Euglena zelený chromatofor fungujefunkce fotosyntézy, účastnící se procesu výživy, jako mnoho jiných řas.
Když není světlo, dokáže tento úžasný tvor jíst jako zvíře a zpracovává organickou hmotu rozpuštěnou ve vodě. Pokud euglena žije dlouhou dobu ve tmě, pak z jejích chromatoforů mizí chlorofyl, díky čemuž je schopna fotosyntézy a dává barvu. V tomto případě ztratí barvu.
Chromatofory u zvířat
U zvířat jsou chromatofory melanofory (nezaměňovat s lidskými melanocyty, jedná se o zcela odlišné buňky). Používají se oba názvy.
Podílejí se na změně barvy pod vlivem vnějších faktorů. Ektoplazma chromatoforu, která určuje jeho tvar, je připojena pevnými útvary - fibrilami; podílí se na regulaci metabolických procesů a může také kontaktovat nervový systém v důsledku příjmu signálů, z nichž chromatofor začíná fungovat jinak. Ze všech chromatoforů mají pouze melanofory nervová zakončení.
Je tedy známo mnoho druhů zvířat, která jsou schopna napodobovat – měnit barvu v závislosti na pozadí a okolních objektech. Pomalé barevné změny jsou charakteristické pro housenky některých motýlů a řady pavoukovců. U hlavonožců, obojživelníků, plazů a korýšů dochází k rychlé změně barvy, prováděné pohybem pigmentových zrn v chromatoforech. Rozsah barev může být různorodý. Například jedna z afrických žab se může změnitbarva na bílou, žlutou, oranžovou, hnědou, šedou, červenou, růžovou a další. Stejný mechanismus změny barvy používají všichni známí chameleoni.
Chromatofory v rybách
Na rozdíl od jiných zvířat je změna barvy ryb způsobena změnou počtu chromatoforů. To se děje nejen pod vlivem nervových signálů, ale také za účasti hormonů. S největší pravděpodobností to závisí na konkrétní situaci a za různých podmínek dochází k nervové nebo hormonální regulaci.
Ryby jako gobie nebo platýs dokážou přesně napodobit vzhled země. V tomto případě hlavní role patří nervové soustavě. Ryba vnímá zemský vzor pomocí očí a tento obraz, transformovaný na nervové signály, vstupuje do nervové „sítě“, odkud signály jdou do nervových zakončení melanoforu. Ke změně barvy dochází nevědomě, s pomocí sympatických nervů.
Hormonální působení je patrné během tření - období, kdy jsou ryby připraveny k rozmnožování. Pohlavně zralí samci pod vlivem hormonů získávají pro samice atraktivní zbarvení. Rozjasní se, když se samice objeví. Zde se projevuje smíšené působení hormonálního a nervového systému: když samec spatří samičku, signál prochází optickými nervy do nervového systému a poté do chromatoforů, které se rozpínají a barvu rozjasňují.
Je třeba poznamenat, že kromě melanoforů mají ryby také další chromatofory - guanofory. Formálně je však lze klasifikovat jako chromatofory, protožeže místo pigmentových zrnek obsahují krystalickou látku guanin, která rybám dodává zářivě stříbrnou barvu. Z melanoforů se někdy izolují také xantofory a erytrofory.
