La biologia è un'affascinante scienza della natura. Imparando nuovi fatti su cellule e organismi, rimani sorpreso dalla struttura saggia e complessa degli esseri viventi. Considera uno dei segreti della loro struttura, riguardante il colore e il suo cambiamento.
Cosa sono i cromatofori in biologia
Le cellule degli esseri viventi contengono vari organelli (organelli) con diverse funzioni. I cromatofori sono organelli cellulari situati nel citoplasma e che gli danno colore. Puoi chiamare tutti gli organelli cellulari che hanno questo colore, ma questo termine è stato assegnato ai corpi colorati nelle cellule delle alghe. Formazioni simili nelle piante superiori sono chiamate granuli di clorofilla e cloroplasti.
A volte i cromatofori sono chiamati cloroplasti algali. Ma va notato che le cellule di pesce contenenti un pigmento colorato sono anche spesso chiamate cromatoforo, sebbene non abbiano nulla a che fare con le piante. Si trova anche in altri animali e batteri fotosintetici.
C'è un altro modo per spiegare cos'è un cromatoforo. Nella loro struttura, i cromatofori sono plastidi. Come sapete, i plastidi sono chiamati organelli di cellule vegetali, che hanno una membrana liscia all'esterno e una membrana all'interno che forma escrescenze. Leucoplasti, cromoplasti e cloroplasti sono plastidi. A sua volta, il cromatoforo, in quanto formazione simile al cloroplasto, si riferisce anche ai plastidi.
Funzioni del cromatoforo
Nelle alghe, i cromatofori sono coinvolti nella fotosintesi, mentre nei pesci e negli animali si limitano a dare e cambiare colore.
All'interno del corpo plasmatico del cromatoforo (endoplasma), si muove il kinoplasma (lo strato interno dell'organoide) contenente il pigmento colorato.
Forma dei cromatofori
La loro forma varia, ma le più comuni sono a forma di stella, a forma di disco, ramificate e simili. Tuttavia, queste forme sono caratteristiche solo per una cellula in uno stato di attività, espansione, chiamato espansione.
Nelle piante, questi organelli sono generalmente verdi, anche se possono essere presenti altri colori. Gli animali possono avere qualsiasi colore.
Panoramica delle alghe
Le alghe sono unicellulari e multicellulari, esistono anche forme coloniali. Alcuni non hanno membrana nella cellula, ma solo uno strato compatto di protoplasma. Ciò consente alle alghe di cambiare forma. In altre alghe, il guscio è denso, con un alto contenuto di cellulosa, e in alcune è persino saturo di minerali: calce, silice.
Le cellule delle alghe possono avere uno o più nuclei o non avere affatto un nucleo formato. Quindi il protoplasto ha un colore evidente e il suo centro non è colorato.
Alcuni rappresentanti delle alghe hanno la colorazioneil pigmento è contenuto nei cromatofori, che solitamente contengono pirenoidi (corpi densi ad alto contenuto di proteine), e attorno ai pirenoidi si depositano riserve di amido. Il tipo di nutrizione della maggior parte delle alghe è autotrofo (a causa dell'energia della luce che penetra attraverso la colonna d'acqua).
Quali sono le caratteristiche dei cromatofori nella spirogira e in alcune altre alghe
Nelle alghe, il cromatoforo è solitamente coinvolto nella nutrizione, poiché partecipa al processo di fotosintesi e, di conseguenza, alla formazione dei nutrienti. Qual è la forma di un cromatoforo algale?
- Spirogyra ha un cromatoforo a forma di nastro che si avvolge a spirale attorno alle pareti cellulari.
- Ulotrix, come Spirogyra, che è un'alga filamentosa multicellulare, contiene un cromatoforo a forma di anello.
- Cromatofori Zignema - sotto forma di corpi stellati.
- I cromatofori che si trovano nelle diatomee hanno l'aspetto di grani, placche e così via e contengono pigmenti marroni, che conferiscono alle alghe un colore giallastro, bruno-giallastro o marrone.
- Le alghe blu-verdi non hanno cromatofori in quanto tali. I loro pigmenti di colore sono distribuiti uniformemente nel protoplasma, bypassando solo la parte centrale. Va notato che le alghe blu-verdi sono in re altà colonie di cianobatteri.
- Nei rappresentanti unicellulari di alghe protococciche, il cromatoforo ha un pirenoide. Nelle forme coloniali più sviluppate, come il reticolo dell'acqua, le cellule hanno cromatofori sezionati situati vicino alle pareti e molti pirenoidi al loro interno.
Il cromatoforo verde di Euglena si esibiscefunzione della fotosintesi, partecipando al processo di nutrizione, come molte altre alghe.
Quando non c'è luce, questa straordinaria creatura è in grado di mangiare come un animale, elaborando la materia organica disciolta nell'acqua. Se l'euglena vive a lungo nell'oscurità, la clorofilla scompare dai suoi cromatofori, rendendola capace di fotosintesi e di dare colore. In questo caso perde colore.
Cromatofori negli animali
Negli animali, i cromatofori sono melanofori (da non confondere con i melanociti umani, sono cellule completamente diverse). Vengono utilizzati entrambi i nomi.
Sono coinvolti nel cambiamento di colore sotto l'influenza di fattori esterni. L'ectoplasma del cromatoforo, che ne determina la forma, è attaccato da formazioni solide: le fibrille; è coinvolto nella regolazione dei processi metabolici e può anche contattare il sistema nervoso, a seguito della ricezione di segnali dai quali il cromatoforo inizia a funzionare in modo diverso. Di tutti i cromatofori, solo i melanofori hanno terminazioni nervose.
Pertanto, sono note molte specie di animali capaci di imitare, cambiando colore a seconda dello sfondo e degli oggetti circostanti. I lenti cambiamenti di colore sono caratteristici dei bruchi di alcune farfalle e di un certo numero di aracnidi. In cefalopodi, anfibi, rettili e crostacei si verifica un rapido cambiamento di colore, effettuato spostando i grani di pigmento nei cromatofori. La gamma di colori può essere variata. Ad esempio, una delle rane africane può cambiarecolore a bianco, giallo, arancione, marrone, grigio, rosso, rosa e altri. Lo stesso meccanismo di cambio colore è usato da tutti i camaleonti conosciuti.
Cromatofori nei pesci
A differenza di altri animali, il cambiamento di colore dei pesci è dovuto a un cambiamento nel numero di cromatofori. Ciò accade non solo sotto l'influenza dei segnali nervosi, ma anche con la partecipazione degli ormoni. Molto probabilmente dipende dalla situazione specifica e, in condizioni diverse, si verifica una regolazione nervosa o ormonale.
Pesci come ghiozzi o passere possono imitare esattamente l'aspetto del terreno. In questo caso, il ruolo principale spetta al sistema nervoso. Il pesce percepisce lo schema del terreno con l'aiuto degli occhi e questa immagine, trasformandosi in segnali nervosi, entra nella "rete" nervosa, da dove i segnali vanno alle terminazioni nervose del melanoforo. Il cambiamento di colore avviene inconsciamente, con l'aiuto dei nervi simpatici.
L'azione ormonale è evidente durante la deposizione delle uova, il periodo in cui i pesci sono pronti per riprodursi. I maschi sessualmente maturi sotto l'influenza degli ormoni acquisiscono una colorazione attraente per le femmine. Diventa più luminoso quando si vede la femmina. Qui si manifesta l'azione mista del sistema ormonale e nervoso: quando il maschio vede la femmina, il segnale passa attraverso i nervi ottici al sistema nervoso, e quindi ai cromatofori, che, espandendosi, rendono il colore più luminoso.
Va notato che, oltre ai melanofori, i pesci hanno anche altri cromatofori: i guanofori. Tuttavia, possono essere classificati formalmente come cromatofori, perchéche al posto dei grani di pigmento, contengono la sostanza cristallina guanina, che dona al pesce un colore argento brillante. Dai melanofori a volte vengono isolati anche xantofori ed eritrofori.
