Хроматофоры — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и головоногих. 9 классов классов. это пигментсодержащие и светоотражающие клетки, встречающиеся у холоднокровных животных, таких как амфибии, рыбы, рептилии, ракообразные и головоногие. Термин хроматофор позже был принят как название пигментных клеток, происходящих из нервного гребня хладнокровных позвоночных и головоногих моллюсков.
Хроматофоры это в биологии что такое?
Научитесь определять, что такое и как работает хроматофор. Хроматофоры – это специализированные клетки, ответственные за изменение цвета у многих животных, улиток, рыб и рептилий. Хроматофор непосредственно связан с нервной системой животного и реагирует на различные стимулы: изменение освещенности, температуры или эмоционального состояния. Ответ на вопрос здесь, Количество ответов:3: Что такое хроматофор? 3. Что такое хроматофор? Что такое хроматофор 5 класс? Хроматофоры (от греч. χρῶμα — цвет и греч. φορός — несущий) — пигментсодержащие или светоотражающие клетки у животных и человека (то же, что и пигментные клетки).
Что такое хроматофор
Хроматофор — это специализированные клетки или органы, находящиеся в коже различных животных, которые имеют способность менять цвет. Что такое хроматофор в биологии и как его можно кратко определить? Что такое хроматофор? Хроматофор — это специализированная клетка или ткань, которая содержит пигменты и отвечает за изменение цвета у ряда животных. это пигментсодержащие и светоотражающие клетки, встречающиеся у холоднокровных животных, таких как амфибии, рыбы, рептилии, ракообразные и головоногие. Что такое хроматофоры в биологии.
Для чего нужен хроматофор?
Разработка Во время эмбрионального развития позвоночных хроматофоры являются одним из ряда типов клеток, генерируемых в нервном гребне, парной полосе клеток, возникающих на краях нервной трубки. Эти клетки обладают способностью мигрировать на большие расстояния, позволяя хроматофорам заселять многие органы тела, включая кожу, глаза, ухо и мозг. Покидая нервный гребень волнообразно, хроматофоры проходят либо дорсолатеральный путь через дерму, проникая в эктодерму через небольшие отверстия в базальной пластинке, либо вентромедиальный путь между сомитами и нервной трубкой. Исключением являются меланофоры пигментированного эпителия сетчатки глаза. Они не происходят из нервного гребня, вместо этого выход из нервной трубки создает глазной бокал, который, в свою очередь, формирует сетчатку. Когда и как мультипотентные клетки-предшественники хроматофора называемые хроматобласты развиваются в свои дочерние подтипы - область постоянных исследований. У эмбрионов рыбок данио известно, например, что через 3 дня после оплодотворения каждый из классов клеток, обнаруженных у взрослых рыб - меланофоры, ксантофоры и иридофоры - уже присутствует. Исследования с использованием мутантных рыб показали, что такие факторы транскрипции, как Комплект,sox10, а также митф важны для контроля дифференцировки хроматофора Kelsh et al. Если эти белки дефектны, хроматофоры могут отсутствовать частично или полностью, что приводит к лейцистическому расстройству.
Транслокация пигмента Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофора, что приводит к заметному изменению цвета. Этот процесс, известный как физиологическое изменение цвета, наиболее широко изучен у меланофоров, поскольку меланин - самый темный и наиболее заметный пигмент. У большинства видов с относительно тонкой дермой дермальные меланофоры имеют тенденцию быть плоскими и покрывать большую площадь поверхности. Однако у животных с толстым дермальным слоем, таких как взрослые рептилии, дермальные меланофоры часто образуют трехмерные единицы с другими хроматофорами. Эти дермальные хроматофорные единицы DCU состоят из самого верхнего слоя ксантофора или эритрофора, затем слоя иридофора и, наконец, корзинообразного слоя меланофора с отростками, покрывающими иридофоры Bagnara et al. Оба типа кожных меланофоров важны для физиологического изменения цвета. Плоские кожные меланофоры часто перекрывают другие хроматофоры, поэтому, когда пигмент рассредоточен по клетке, кожа выглядит темной. Когда пигмент собирается по направлению к центру клетки, пигменты других хроматофоров подвергаются воздействию света, и кожа приобретает свой оттенок.
Точно так же после агрегации меланина в DCU кожа становится зеленой из-за ксантофорной желтой фильтрации рассеянного света от слоя иридофора. При рассеивании меланина свет больше не рассеивается, и кожа становится темной. Поскольку другие биохроматические хоматофоры также способны к транслокации пигментов, животные с несколькими типами хроматофоров могут генерировать впечатляющий набор цветов кожи, хорошо используя эффект разделения Palazzo et al. Контроль и механика быстрой транслокации пигмента хорошо изучены у ряда различных видов, особенно у земноводных и костистых рыб Deacon et al. Было продемонстрировано, что процесс может находиться под контролем гормонов, нейронов или и тем, и другим. Нейрохимические вещества, которые, как известно, перемещают пигмент, включают норадреналин через его рецептор на поверхности меланофоров Aspengren et al. Основными гормонами, участвующими в регуляции транслокации, являются меланокортины, мелатонин и меланинконцентрирующий гормон MCH , которые вырабатываются в основном в гипофизе, шишковидной железе и гипоталамусе соответственно. Эти гормоны могут также паракринно вырабатываться клетками кожи.
Было показано, что на поверхности меланофора гормоны активируют специфические рецепторы, связанные с G-белком, которые, в свою очередь, передают сигнал в клетку. Меланокортины приводят к диспергированию пигмента, в то время как мелатонин и MCH вызывают агрегацию Logan et al. Многочисленные рецепторы меланокортина, МСН и мелатонина были идентифицированы у рыб Logan et al. Было показано, что внутри клетки циклический аденозинмонофосфат цАМФ является важным вторичным посредником транслокации пигмента. Посредством механизма, который еще не полностью изучен, цАМФ влияет на другие белки, такие как протеинкиназа A, чтобы управлять молекулярными моторами, несущими пигмент, содержащие пузырьки, вдоль как микротрубочек, так и микрофиламентов Snider et al. Фоновая адаптация См. Также: Камуфляж Большинство рыб, рептилий и земноводных претерпевают ограниченное физиологическое изменение цвета в ответ на изменение окружающей среды. Этот вид камуфляжа, известный как фоновая адаптация », чаще всего проявляется в легком потемнении или осветлении тона кожи, чтобы приблизительно имитировать оттенок окружающей среды.
Было продемонстрировано, что процесс фоновой адаптации зависит от зрения похоже, животное должно видеть окружающую среду, чтобы адаптироваться к ней Neuhauss 2003 , и что перемещение меланина в меланофорах является основным фактором изменения цвета Logan и др. У некоторых животных, таких как хамелеоны и анолисы, высокоразвитая фоновая реакция адаптации, способная очень быстро генерировать различные цвета. Они адаптировали способность изменять цвет в зависимости от температуры, настроения, уровня стресса и социальных сигналов, а не просто имитировать окружающую среду. Хроматофоры головоногих моллюсков Колеидные головоногие моллюски имеют сложные многоклеточные «органы», которые они используют для быстрой смены цвета. Это особенно заметно у ярко окрашенных кальмаров, каракатиц и осьминогов. Каждая хроматофорная единица состоит из одной хроматофорной клетки и множества мышечных, нервных, оболочечных и глиальных клеток Cloney and Florey, 1968. Внутри клетки хроматофора гранулы пигмента заключены в эластичный мешок, называемый цитоэластическим саккулюсом. Чтобы изменить цвет, животное искажает форму или размер саккулюса за счет сокращения мышц, изменяя его полупрозрачность, отражательную способность или непрозрачность.
Это отличается от механизма, используемого у рыб, земноводных и рептилий, тем, что изменяется форма саккулюса, а не перемещение пигментных пузырьков внутри клетки. Однако достигается аналогичный эффект. Осьминоги оперируют хроматофорами в сложных волнообразных хроматических дисплеях, что приводит к множеству быстро меняющихся цветовых схем. Считается, что нервы, управляющие хроматофорами, расположены в головном мозге в том же порядке, что и хроматофоры, которые каждый из них контролирует. Это означает, что образец изменения цвета соответствует модели активации нейронов. Это может объяснить, почему, когда нейроны активируются один за другим, изменение цвета происходит волнообразно Demski 1992. Подобно хамелеонам, головоногие моллюски используют физиологическое изменение цвета для социального взаимодействия. Они также являются одними из самых опытных в адаптации фона, имея способность с поразительной точностью подбирать цвет, узор, интенсивность и текстуру окружающей среды.
Бактерии Хроматофоры также встречаются в мембранах фототрофных бактерий. Используемые в основном для фотосинтеза, они содержат пигменты бактериохлорофилла и каротиноиды Salton, 1987. У пурпурных бактерий, таких как Rhodospirillum rubrum, светособирающие белки присущи мембранам хроматофора. Однако у зеленых серных бактерий они организованы в специальные антенные комплексы, называемые хлоросомами Frigaard and Bryant 2004. Практическое применение В дополнение к фундаментальным исследованиям, направленным на лучшее понимание самих хроматофоров, клетки используются для прикладных исследовательских целей. Например, личинки рыбок данио используются для изучения того, как хроматофоры организуются и взаимодействуют, чтобы точно сформировать регулярный узор с горизонтальными полосами, как у взрослых рыб Kelsh 2004. Это рассматривается как полезная модельная система для понимания паттернов в области эволюционной биологии развития. Биология хроматофора также использовалась для моделирования состояния или заболевания человека, включая меланому и альбинизм.
Недавно ген, ответственный за меланофор-специфический золотой штамм рыбок данио, Slc24a5, было показано, что он имеет человеческий эквивалент, который сильно коррелирует с цветом кожи Lamason et al. Хроматофоры также используются в качестве биомаркера слепоты у хладнокровных животных, так как животные с определенными дефектами зрения не способны к фоновой адаптации к световой среде Neuhauss 2003. Считается, что человеческие гомологи рецепторов, которые опосредуют перемещение пигмента в меланофорах, участвуют в таких процессах, как подавление аппетита и загар, что делает их привлекательными мишенями для лекарств Logan et al. Поэтому фармацевтические компании разработали биологический анализ для быстрой идентификации потенциальных биологически активных соединений с использованием меланофоров африканской когтистой лягушки Jayawickreme et al. Другие ученые разработали методы использования меланофоров в качестве биосенсоров Andersson et al. Были предложены потенциальные военные применения изменения цвета, опосредованного хроматофорами, в основном как тип активного камуфляжа Lee 2005. Филиппини, А. Суска и др.
Меланофоры лягушки, культивируемые на флуоресцентных микрошариках: биосенсинг на основе биомимики. PMID 15967358. Проверено 6 августа 2008 г. Аспенгрен, S. Скёльд, Г. Кирога, Л. Мартенссон и М. Норадреналин- и мелатонин-опосредованная регуляция агрегации пигментов в меланофорах рыб.
Пигментная клетка Res 16: 59—64. PMID 12519126.
Они могут изменять свой цвет для скрытия от хищников или для охоты. Некоторые хищные животные пользуются способностью менять окраску своей шкуры, чтобы поймать свою жертву врасплох. Территориальное поведение также может быть связано с ограничением доступа к определенной области или ресурсу. Животные используют хроматофоры для обозначения своей территории и предотвращения вторжения других особей. В целом, хроматофоры являются мощным инструментом для коммуникации и территориального поведения животных. Они позволяют им передавать информацию о своем статусе, подчеркивать свою угрозу или скрыться от опасности.
Установление связи между особями Хроматофоры, являясь специальными клетками, имеют важную роль в установлении связи между особями. У многих животных они служат средством коммуникации, которое позволяет им передавать информацию друг другу и окружающей среде. С помощью хроматофоров животные могут менять цвет своей кожи или шерсти, принимая различные окраски. Это позволяет им показывать свою степень возбуждения, находить потенциального партнера для размножения или отпугивать хищников. Некоторые животные используют свои хроматофоры также для маскировки или имитации других видов. Установление связи между особями происходит не только за счет изменения цвета, но и за счет изменения яркости и расположения хроматофоров на поверхности тела. Например, при возбуждении некоторые яркоокрашенные рыбы могут раздвигать хроматофоры, что делает их цвет еще более ярким и привлекательным для потенциального партнера. Установление связи с помощью хроматофоров является одним из наиболее эффективных способов общения в животном мире.
Они позволяют животным быстро и эффективно передавать информацию друг другу, устанавливать территориальные границы и координировать свое поведение. Защита территории Например, некоторые ядовитые животные, такие как ядовитые змеи или ярко окрашенные жуки, используют яркие цвета, создаваемые хроматофорами, чтобы предупредить хищников о своей опасности. Это явление называется апозицией и является эффективным способом защиты территории.
Как и в случае с ксантофорами и эритрофорами, у рыб различие между иридофорами и лейкофорами не всегда очевидно, но обычно считается, что иридофоры генерируют радужные или металлические цвета, в то время как лейкофоры дают светоотражающие белые оттенки Fujii 2000.
Меланофоры Меланофоры содержат эумеланин, тип меланина, который кажется черным или темно-коричневым из-за его способности поглощать свет. Он упакован в пузырьки, называемые меланосомами, и распределяется по клетке. Эумеланин образуется из тирозина в результате ряда катализируемых химических реакций. Это сложное химическое соединение, содержащее звенья дигидроксииндола и дигидроксииндол-2-карбоновой кислоты с некоторыми пиррольными кольцами Ito and Wakamatsu 2003.
Ключевым ферментом в синтезе меланина является тирозиназа. Когда этот белок является дефектным, не может образовываться меланин, что приводит к определенным типам альбинизма. У некоторых видов земноводных наряду с эумеланином упакованы и другие пигменты. Например, новый пигмент темно-красного цвета был идентифицирован в меланофорах филломедузиновых лягушек Bagnara et al.
Впоследствии он был идентифицирован как птерородин, димер птеридина, который накапливается вокруг эумеланина. Хотя вполне вероятно, что другие, менее изученные виды имеют сложные пигменты меланофоров, тем не менее верно, что большинство изученных на сегодняшний день меланофоров действительно содержат исключительно эумеланин. У людей есть только один класс пигментных клеток, эквивалент меланофоров у млекопитающих, для создания цвета кожи, волос и глаз. По этой причине, а также из-за того, что большое количество и контрастный цвет клеток обычно упрощает их визуализацию, меланофоры, безусловно, являются наиболее изученными хроматофорами.
Однако есть различия между биологией меланофоров и меланоцитов. Цианофоры В 1995 году было продемонстрировано, что яркие синие цвета у некоторых видов мандариновой рыбы не создаются схемохромами. Вместо этого ответственен голубой биохром неизвестной химической природы Fujii 2000. Этот пигмент, обнаруженный в пузырьках по крайней мере у двух видов каллионимидных рыб, очень необычен для животного мира, поскольку все остальные синие окраски, исследованные до сих пор, являются схематическими.
Поэтому был предложен новый тип хроматофоров - цианофор. Хотя они кажутся необычными по своему таксономическому ограничению, могут быть цианофоры а также другие необычные типы хроматофоров у других рыб и земноводных. Например, ярко окрашенные хроматофоры с неопределенными пигментами наблюдались как у ядовитых лягушек, так и у стеклянных лягушек Schwalm et al. Разработка Во время эмбрионального развития позвоночных хроматофоры являются одним из ряда типов клеток, генерируемых в нервном гребне, парной полосе клеток, возникающих на краях нервной трубки.
Эти клетки обладают способностью мигрировать на большие расстояния, позволяя хроматофорам заселять многие органы тела, включая кожу, глаза, ухо и мозг. Покидая нервный гребень волнообразно, хроматофоры проходят либо дорсолатеральный путь через дерму, проникая в эктодерму через небольшие отверстия в базальной пластинке, либо вентромедиальный путь между сомитами и нервной трубкой. Исключением являются меланофоры пигментированного эпителия сетчатки глаза. Они не происходят из нервного гребня, вместо этого выход из нервной трубки создает глазной бокал, который, в свою очередь, формирует сетчатку.
Когда и как мультипотентные клетки-предшественники хроматофора называемые хроматобласты развиваются в свои дочерние подтипы - область постоянных исследований. У эмбрионов рыбок данио известно, например, что через 3 дня после оплодотворения каждый из классов клеток, обнаруженных у взрослых рыб - меланофоры, ксантофоры и иридофоры - уже присутствует. Исследования с использованием мутантных рыб показали, что такие факторы транскрипции, как Комплект,sox10, а также митф важны для контроля дифференцировки хроматофора Kelsh et al. Если эти белки дефектны, хроматофоры могут отсутствовать частично или полностью, что приводит к лейцистическому расстройству.
Транслокация пигмента Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофора, что приводит к заметному изменению цвета. Этот процесс, известный как физиологическое изменение цвета, наиболее широко изучен у меланофоров, поскольку меланин - самый темный и наиболее заметный пигмент. У большинства видов с относительно тонкой дермой дермальные меланофоры имеют тенденцию быть плоскими и покрывать большую площадь поверхности. Однако у животных с толстым дермальным слоем, таких как взрослые рептилии, дермальные меланофоры часто образуют трехмерные единицы с другими хроматофорами.
Эти дермальные хроматофорные единицы DCU состоят из самого верхнего слоя ксантофора или эритрофора, затем слоя иридофора и, наконец, корзинообразного слоя меланофора с отростками, покрывающими иридофоры Bagnara et al. Оба типа кожных меланофоров важны для физиологического изменения цвета. Плоские кожные меланофоры часто перекрывают другие хроматофоры, поэтому, когда пигмент рассредоточен по клетке, кожа выглядит темной. Когда пигмент собирается по направлению к центру клетки, пигменты других хроматофоров подвергаются воздействию света, и кожа приобретает свой оттенок.
Точно так же после агрегации меланина в DCU кожа становится зеленой из-за ксантофорной желтой фильтрации рассеянного света от слоя иридофора. При рассеивании меланина свет больше не рассеивается, и кожа становится темной. Поскольку другие биохроматические хоматофоры также способны к транслокации пигментов, животные с несколькими типами хроматофоров могут генерировать впечатляющий набор цветов кожи, хорошо используя эффект разделения Palazzo et al. Контроль и механика быстрой транслокации пигмента хорошо изучены у ряда различных видов, особенно у земноводных и костистых рыб Deacon et al.
Было продемонстрировано, что процесс может находиться под контролем гормонов, нейронов или и тем, и другим. Нейрохимические вещества, которые, как известно, перемещают пигмент, включают норадреналин через его рецептор на поверхности меланофоров Aspengren et al. Основными гормонами, участвующими в регуляции транслокации, являются меланокортины, мелатонин и меланинконцентрирующий гормон MCH , которые вырабатываются в основном в гипофизе, шишковидной железе и гипоталамусе соответственно. Эти гормоны могут также паракринно вырабатываться клетками кожи.
Было показано, что на поверхности меланофора гормоны активируют специфические рецепторы, связанные с G-белком, которые, в свою очередь, передают сигнал в клетку. Меланокортины приводят к диспергированию пигмента, в то время как мелатонин и MCH вызывают агрегацию Logan et al. Многочисленные рецепторы меланокортина, МСН и мелатонина были идентифицированы у рыб Logan et al. Было показано, что внутри клетки циклический аденозинмонофосфат цАМФ является важным вторичным посредником транслокации пигмента.
Посредством механизма, который еще не полностью изучен, цАМФ влияет на другие белки, такие как протеинкиназа A, чтобы управлять молекулярными моторами, несущими пигмент, содержащие пузырьки, вдоль как микротрубочек, так и микрофиламентов Snider et al. Фоновая адаптация См. Также: Камуфляж Большинство рыб, рептилий и земноводных претерпевают ограниченное физиологическое изменение цвета в ответ на изменение окружающей среды. Этот вид камуфляжа, известный как фоновая адаптация », чаще всего проявляется в легком потемнении или осветлении тона кожи, чтобы приблизительно имитировать оттенок окружающей среды.
Было продемонстрировано, что процесс фоновой адаптации зависит от зрения похоже, животное должно видеть окружающую среду, чтобы адаптироваться к ней Neuhauss 2003 , и что перемещение меланина в меланофорах является основным фактором изменения цвета Logan и др. У некоторых животных, таких как хамелеоны и анолисы, высокоразвитая фоновая реакция адаптации, способная очень быстро генерировать различные цвета. Они адаптировали способность изменять цвет в зависимости от температуры, настроения, уровня стресса и социальных сигналов, а не просто имитировать окружающую среду. Хроматофоры головоногих моллюсков Колеидные головоногие моллюски имеют сложные многоклеточные «органы», которые они используют для быстрой смены цвета.
Это особенно заметно у ярко окрашенных кальмаров, каракатиц и осьминогов. Каждая хроматофорная единица состоит из одной хроматофорной клетки и множества мышечных, нервных, оболочечных и глиальных клеток Cloney and Florey, 1968. Внутри клетки хроматофора гранулы пигмента заключены в эластичный мешок, называемый цитоэластическим саккулюсом. Чтобы изменить цвет, животное искажает форму или размер саккулюса за счет сокращения мышц, изменяя его полупрозрачность, отражательную способность или непрозрачность.
Это отличается от механизма, используемого у рыб, земноводных и рептилий, тем, что изменяется форма саккулюса, а не перемещение пигментных пузырьков внутри клетки. Однако достигается аналогичный эффект. Осьминоги оперируют хроматофорами в сложных волнообразных хроматических дисплеях, что приводит к множеству быстро меняющихся цветовых схем. Считается, что нервы, управляющие хроматофорами, расположены в головном мозге в том же порядке, что и хроматофоры, которые каждый из них контролирует.
Это означает, что образец изменения цвета соответствует модели активации нейронов. Это может объяснить, почему, когда нейроны активируются один за другим, изменение цвета происходит волнообразно Demski 1992. Подобно хамелеонам, головоногие моллюски используют физиологическое изменение цвета для социального взаимодействия. Они также являются одними из самых опытных в адаптации фона, имея способность с поразительной точностью подбирать цвет, узор, интенсивность и текстуру окружающей среды.
Бактерии Хроматофоры также встречаются в мембранах фототрофных бактерий. Используемые в основном для фотосинтеза, они содержат пигменты бактериохлорофилла и каротиноиды Salton, 1987. У пурпурных бактерий, таких как Rhodospirillum rubrum, светособирающие белки присущи мембранам хроматофора. Однако у зеленых серных бактерий они организованы в специальные антенные комплексы, называемые хлоросомами Frigaard and Bryant 2004.
Практическое применение В дополнение к фундаментальным исследованиям, направленным на лучшее понимание самих хроматофоров, клетки используются для прикладных исследовательских целей. Например, личинки рыбок данио используются для изучения того, как хроматофоры организуются и взаимодействуют, чтобы точно сформировать регулярный узор с горизонтальными полосами, как у взрослых рыб Kelsh 2004.
Когда животное хочет изменить свой цвет, специальные клетки внутри хроматофоров начинают перемещать пигменты в нужные области кожи или чешуи. Например, у головастиков в коже находятся три вида хроматофоров: меланофоры черные или коричневые пигменты , ксантофоры желтые или красные пигменты и иридофоры отражающие различные цвета. При желании изменить свой цвет, головастик регулирует активность каждого типа хроматофоров и тем самым может становиться более темным или светлым, менять оттенки или даже исчезать из виду, смешиваясь с окружающей средой. Регуляция распределения пигментов в хроматофорах осуществляется путем изменения размера и формы клеток, а также уровня активности определенных генов. Когда клетки хроматофоров сокращаются или растягиваются, пигменты перемещаются, что влияет на цвет животного.
Кроме того, некоторые хроматофоры способны воспринимать и реагировать на различные сигналы окружающей среды, такие как свет или температура, и менять свой цвет в ответ на эти сигналы. У некоторых животных хроматофоры имеют связь с нервной системой, и изменение цвета может быть контролируемо и осуществляться по команде. Например, определенные виды хамелеонов могут активировать определенные хроматофоры, чтобы показать свое настроение или намерение. Таким образом, Хроматофор — это сложная структура клеток, которая позволяет животным изменять свой цвет и приспосабливаться к окружающей среде.
Хроматофор: объединение цветов в живых организмах
Докторская диссертация, Университет Южной Калифорнии. Проверено 6 августа 2008 года. Логан Д. Брайсон-Ричардсон, М.
Тейлор и др. Последовательная характеристика рецепторов меланокортина костистых рыб. Ann N Y Acad Sci 994: 319-30.
PMID 12851332. Брайсон-Ричардсон, К. Паган и др.
Структура и эволюция рецепторов меланокортина и МСН у рыб и млекопитающих. Геномика 81: 184-91. PMID 12620396.
Берн, И. Регулирование пигментации меланофоров рыбок данио. Пигментная клетка Res 19: 206-13.
PMID 16704454. Мацумото, Дж. Исследования тонкой структуры и цитохимических свойств эритрофоров меченого хвоста.
Xiphophorus helleri. J Cell Biol 27: 493—504. PMID 5885426.
Моррисон, Р. Метод просвечивающей электронной микроскопии ПЭМ для определения структурных цветов, отраженных иридофорами ящериц. Пигментная клетка Res 8: 28—36.
PMID 7792252. Neuhauss, S. Поведенческие генетические подходы к развитию и функции зрительной системы у рыбок данио.
J Neurobiol 54: 148-60. PMID 12486702. Палаццо, Р.
Линч, С. Ло, Дж. Тейлор и Т.
Перестройки птериносом и цитоскелета, сопровождающие дисперсию пигмента в ксантофорах золотой рыбки. Цитоскелет клеточного мотиля 13: 9—20. PMID 2543509.
Поррас М. Де Луф, М. Брейер и Х.
Коразонин способствует миграции тегументарного пигмента у раков. Procambarus clarkii. Пептиды 24: 1581—9.
PMID 14706537. Родионов В. Надежда, Т.
Свиткина, Г. Функциональная координация подвижности на основе микротрубочек и актина в меланофорах. Curr Biol 8: 165-8.
PMID 9443917. Salton, M. Бактериальные мембранные белки.
Microbiol Sci 4: 100-5. PMID 3153178. Sangiovanni, G.
Descrizione di unpecolare sistema di organi cromoforo espansivo-dermoideo e dei fenomeni che esso productions, scoperto nei molluschi cefaloso. Enciclopedico Napoli 9:1—13. Швальм П.
Старретт и Р. Инфракрасное отражение у неотропических лягушек, сидящих на листьях. Наука 196: 1225—7.
PMID 860137. Снайдер, Дж. Лин, Н.
Захеди и др. Внутриклеточный транспорт на основе актина: как далеко вы продвинетесь, зависит от того, как часто вы переключаетесь. PMID 15331778.
Сагден, Д. Дэвидсон, К. Хаф и М.
Мелатонин, рецепторы мелатонина и меланофоры: трогательная история. Пигментная клетка Res 17: 454-60. PMID 15357831.
Влияние интермедина на ультраструктуру иридофоров амфибий. Gen Comp Endocrinol 12: 405-16.
Пластинки эти иногда цельные, с цельными краями, напр. У других края с вырезками острыми или тупыми, волнистые, завитые и т. Хроматофоры часто бывают продырявлены, так что имеют вид сетки, иногда вырезки их развиты настолько, что они принимают расчлененную форму, причем хроматофор дробится. У многих водорослей пластинка хроматофора облегает часть внутреннем стенки клетки, причем облегает или почти всю стенку, наподобие кольца или пояска. У некоторых водорослей, напр. У сфероплеи в клетке - несколько кольцевидных хроматофоров. Один или несколько пластинчатых хроматофоров с вырезками находится у многих диатомей и т.
У некоторых кладофор продырявленная пластинка дает выросты внутрь клетки, образующие там сеть. Могут присутствовать выросты пластинки, причем хроматофор с выростами может иметь звездчатую форму, а иногда двойную. У шаровидных клеток хламидомонады хроматофор, окружающий клетку бывает сильно утолщен, так что сам принимает почти полную форму шара. У всех высших водорослей харовые хроматофоры состоят из многих находящихся в каждой клетке мелких округлых или неправильной формы тел. Хроматофоры: 1-3 Чашевидный простой, двух- и многолопостной ; 10-звездчатые; 11,12 -пластинчатый осевой Как все хлоропласты, хроматофоры никогда не образуются в клетках вновь, а происходят через деление, которое происходит при помощи перетяжек, разделяющих его на две и более равных или неравных частей. Основа хроматофора бесцветная, плазматическая и окрашенное вещество расположено в ней лишь участками. Отношение окрашенного вещества к основе, тонкое строение ее и т. У многих водорослей, за исключением харовых, большинства красных, некоторых зеленых и т. Состоят они из вещества, по своим реакциям подобного веществу ядра - хроматину, особенно же веществу ядрышка.
Они делятся, так же как и хроматофоры, через перетяжку. Эти тела окружены крахмальными зернами у тех водорослей, у которых последний находится. Крахмал у водорослей образуется из хроматофоров приблизительно так же, как и из хлорофилльных зерен. Все клетки водорослей обладают хроматофорами, в бесцветных они лишь бесцветны или слабо окрашены; в тех клетках, которые вследствие физиологического приспособления становятся бесцветными волоски, части мужского полового аппарата и т. Комбинированное схематическое изображение прокариотической бактериальной клетки со жгутиками схематично представленными в правой части рисунка, дополнительные мембранные структуры, имеющиеся у фототрофных и нефототрофных бактерий, - в средней части, а включения запасных веществ — в левой части. Для большей наглядности показаны лишь немногие рибосомы, особенно в левой части схемы. Цианобактерии — группа фотосинтетических организмов, составляющих группу первичных продуцентов как в наземных, так и в водных экосистемах. Устаревшее название — сине-зеленые водоросли. По строению клетки цианобактерии — типичные прокариоты с фотосинтетическими мембранами, собранными в тилакоиды.
В них располагается хлорофилл а, как у зеленых растений, но отсутствует хлорофилл b. В качестве дополнительного пигмента присутствуют фикобилины. Состав пигментов в X. Образуются в результате разрастания и инвагинации клеточной цитоплазматической мембраны и, видимо, сохраняют часто с ней связь.
Однако у животных с относительно толстым слоем дермы, таких как взрослые рептилии, кожные меланофоры часто образуют трехмерные структуры с другими хроматофорами. В обоих типах расположения кожные меланофоры играют важную роль в физиологическом изменении цвета. Плоские кожные меланофоры часто покрывают другие хроматофоры, поэтому, когда пигмент распространяется по клетке, кожа становится темной. Когда пигмент скапливается в центре клетки, пигменты других хроматофоров подвергаются воздействию света, и кожа приобретает свой оттенок. Точно так же после накопления меланина в DCU кожа становится зеленой из-за фильтрации ксантофором желтым света, рассеянного слоем иридофоров. Когда меланин рассеивается, свет больше не разрушается; он поглощается меланином, и кожа становится темной. Поскольку другие биохроматические хроматофоры также способны достигать этой миграции пигмента, кожа животных с несколькими видами хроматофоров может таким образом генерировать широкий диапазон цветов. Покадровая фотография меланофора рыбок данио во время агрегации пигмента. Контроль и механизмы перемещения пигмента хорошо изучены у ряда видов, особенно среди земноводных и костистых рыб. Было показано, что процесс может находиться под гормональным, нейрональным или и тем и другим контролем. Нейрохимические вещества, участвующие в перемещении пигмента, включают норадреналин , рецепторы которого находятся на поверхности меланофоров. Основными гормонами, участвующими в регуляции транслокации, являются меланокортин , мелатонин и меланоконцентрирующий гормон MCH , вырабатываемые в основном гипофизом , шишковидной железой и гипоталамусом соответственно. Эти гормоны также могут вырабатываться паракринными клетками кожи. На поверхности меланофора гормоны активируют рецепторы, связанные со специфическими G-белками, которые, в свою очередь, передают сигнал клетке. Меланокортин заставляет пигменты рассеиваться, а мелатонин и MCH вызывают их агрегацию. Многочисленные рецепторы мелакортина, MCH и мелатонина были идентифицированы у рыб и лягушек, включая гомолог MC1R , рецептора мелакортина, который, как известно, регулирует цвет кожи и волос человека. Внутри клетки циклический аденозинмонофосфат цАМФ является важным вторичным посредником транслокации пигмента. По еще недостаточно расшифрованному механизму цАМФ влияет на другие белки, такие как протеинкиназа А , чтобы активировать белковый двигатель, который транспортирует везикулы, содержащие пигменты, по микротрубочкам и микрофиламентам. Приспособление Большинство рыб, рептилий и земноводных меняют цвет в ответ на изменения в окружающей их среде. Этот тип камуфляжа, или гомохромия , обычно проявляется в легком потемнении или осветлении кожи, примерно имитирующем окружающую среду. Было показано, что этот процесс зависит от зрения животное должно видеть окружающую среду, чтобы адаптироваться к ней , и что перемещение меланина в меланофоры является основным фактором, ответственным за изменение цвета. Такие животные, как хамелеоны , головоногие моллюски и ящерицы-анолы, обладают высокоразвитой адаптивной реакцией, способной очень быстро генерировать различные цвета. Они адаптировали свою способность изменять цвет в ответ на изменения температуры, настроения, стресса и социальных взаимодействий, а не просто имитировать свое окружение. Разработка Поперечный разрез ствола развивающегося позвоночного, показывающий дорсолатеральный красный и мидовентральный синий пути, взятые во время миграции хроматобластов. Во время эмбрионального развития позвоночных хроматофоры являются одним из типов клеток, образующихся в нервном гребне, который представляет собой группу клеток, появляющуюся на краях нервной трубки. Эти клетки обладают способностью мигрировать на большие расстояния, позволяя хроматофорам заселять многие органы тела, включая кожу, глаза, ухо и мозг. Покидая нервный гребень последовательными волнами, хроматофоры проходят либо дорсолатеральным путем через дерму, проникая в эктодерму через небольшие пространства, расположенные в базальной пластинке , либо медиовентральным путем между сомитами и нервной трубкой. Исключение составляют меланофоры пигментированного эпителия сетчатки глаза. Они возникают не из нервного гребня, а из дивертикула нервной трубки, который образует глазной бокал, который, в свою очередь, формирует сетчатку. Когда и как мультипотентные хроматофорные клетки- предшественники, называемые хроматобластами, дифференцируются в разные типы хроматофоров, изучается. Мы знаем, что в эмбрионе рыбок данио, например, через три дня после оплодотворения , каждый из типов хроматофоров, обнаруженных у взрослых особей меланофоры, ксантофоры и иридофоры , уже присутствует. Исследования с использованием мутантных рыб показали, что факторы транскрипции , такие как kit , sox10 и фактор транскрипции, связанный с микрофтальмией mitf , играют важную роль в дифференцировке хроматофоров. Если эти белки недостаточны, хроматофоры могут быть локально или полностью отсутствовать, что приводит к проблеме лейцизма. Практическое применение В дополнение к фундаментальным исследованиям для лучшего понимания функционирования хроматофоров клетки также используются в прикладных исследованиях. Например, личинка рыбок данио изучается, чтобы понять, как хроматофоры организуются и взаимодействуют, образуя регулярные горизонтальные полосы, наблюдаемые у взрослых особей. Эти личинки считаются полезной моделью для лучшего понимания эволюции эмбрионального развития. Биология хроматофора также используется для моделирования определенных состояний человека, таких как меланома или альбинизм. Недавно было обнаружено, что ген, отвечающий за специфичность меланофоров у золотистой разновидности рыбок данио , Slc24a5 , имеет человеческий эквивалент, который показывает сильную корреляцию с цветом кожи. Хроматофоры также используются в качестве биомаркера от слепоты в холоднокровных видах, потому что животные с определенными типами нарушения зрения не в состоянии достигнуть homochromy. Считается, что человеческие гомологи рецепторов, участвующих в транслокации пигментов меланофоров, участвуют в подавлении аппетита и загорании , что делает их привлекательными мишенями для фармацевтических исследований. Поэтому фармацевтические компании разработали биологические тесты для быстрого выявления потенциальных биологически активных соединений с использованием меланофоров африканской жабы Xenopus laevis. Другие ученые разработали методы использования меланофоров в качестве биосенсоров и быстрого обнаружения коклюша на основании открытия, что токсин коклюша блокирует агрегацию пигментов в меланофорах рыб. Были предложены потенциальные военные применения для изменения цвета хроматофоров, в первую очередь как тип активного камуфляжа.
Они отвечают за цвет кожи и глаз у холоднокровных животных и рождаются в нервном гребне во время эмбриогенеза. Данный термин также может относиться к цветным везикулам, связанным с мембраной, которые встречаются в некоторых фототрофных бактериях. Некоторые биологические виды могут быстро изменять свой цвет с помощью механизмов, которые перемещают пигменты и переориентируют отражающие плашки с хроматофором. Этот процесс часто используется для камуфляжа и называется физиологическая смена цвета.
Хроматофоры это в биологии что такое?
Чудинов А. Накопление или распределение гранул пигмента в хроматофорах при воздействии нервных или гормональных стимуляторов позволяет некоторым животным, например,… … Научно-технический энциклопедический словарь хроматофоры — внутриклеточные структуры пурпурных фототрофных бактерий, содержащие пигменты. Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.
Ксантофоры встречаются у различных видов рыб, птиц и насекомых. Оранжевый цвет позволяет животным привлекать партнеров или устрашать конкурентов. Сианофоры — это хроматофоры, содержащие фикоцианины и фикобилины. Они являются основными пигментами синего и сине-зеленого цветов в морской флоре и фауне.
Сианофоры могут выступать в качестве защитного механизма, маскировки или привлечения партнеров для размножения. В растительном мире хроматофоры также играют важную роль. Хлорофиллы, содержащиеся в хроматофорах — хлоропластах, отвечают за зеленый цвет растений. Они поглощают энергию света для фотосинтеза и производят кислород. Благодаря хроматофорам растения могут фотосинтезировать и выживать на Земле. Другие разновидности хроматофоров, такие как эритрофоры красные пигменты и ксантофоры желтые пигменты , также встречаются в растительном мире.
Они могут отвечать за привлечение опылителей или защиту от вредителей. Таким образом, хроматофоры выполняют важные функции в животном и растительном мире. Они определяют цветовую гамму организмов, позволяют им маскироваться, привлекать партнеров или приспосабливаться к окружающей среде. Функция хроматофоров в эволюционном развитии организмов Одна из основных функций хроматофоров в эволюционном развитии организмов — это защита от хищников. Некоторые хроматофоры способны менять свою окраску с помощью пигментов, что позволяет организмам быстро приспосабливаться к окружающей среде и становиться незаметными. Это особенно важно для организмов, которые обитают в средах с различными цветовыми оттенками, таких как океан, леса, пустыни и др.
Кроме того, хроматофоры также выполняют роль в коммуникации между организмами. Некоторые виды организмов используют хроматофоры для передачи сигналов и информации другим особям своего вида. Они изменяют свою окраску, чтобы привлечь внимание, отпугнуть конкурентов или привлечь потенциальных партнеров для размножения. Такие сигналы могут быть визуальными, такими как яркие цвета, или могут служить для передачи другой информации, например, настроения организма.
Нервы, управляющие хроматофорами располагаются в головном мозгу в порядке, соответствующей распределению хроматофоров, которыми они управляют. Это предположение объясняет, почему при последовательном возбуждении нейронов, смена цвета имеет волновой характер.
Как и хамелеоны, головоногие используют физиологическую смену цвета для коммуникации. Кроме того, головоногие, с их поразительно точной способностью подстраиваться под цвет и текстуру окружающего фона, являются рекордсменами животного мира по мимикрии. Бактерии Также хроматофоры были обнаружены в мембранах фототрофных бактерий. Здесь они используются главным образом для фотосинтеза, содержат пигмент бактериохлорофилл и каротиноиды. Однако, в зелёных серных бактериях они расположены в особых антенных комплексах , которые называются хлоросомы. Bagnara, J.
The Dermal Chomatophore Unit англ. Bacterial membrane proteins. Microbiol Sci. Seeing green bacteria in a new light: genomics-enabled studies of the photosynthetic apparatus in green sulfur bacteria and filamentous anoxygenic phototrophic bacteria. Arch Microbiol. Что такое monamir.
Он открыт для любого пользователя. Наш сайт - это библиотека, которая является общественной. Любой посетитель сможет найти необходимую для себя информацию. Основа этой страницы находится в Вики. E-mail: admin monamir.
Накопление или распределение гранул пигмента в хроматофорах при воздействии нервных или гормональных стимуляторов позволяет некоторым животным, например,… … Научно-технический энциклопедический словарь хроматофоры — внутриклеточные структуры пурпурных фототрофных бактерий, содержащие пигменты. Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н. Брокгауза и И.
§10 Многообразие водорослей
Хроматофор Хроматофоры - это пигментсодержащие и светоотражающие клетки , встречающиеся у амфибий , рыб , рептилий , ракообразных и головоногих мол люсков. Они в основном отвечают за цвет кожи и глаз у холоднокровных животных. Некоторые виды могут быстро менять цвет, чтобы сохранить камуфляж или подать сигнал. Они делают это путем перемещения пигмента и отражающих пластин в хроматофорах. Этот процесс называется физиологическим изменением цвета.
Головоногие моллюски, такие как осьминоги , имеют сложные органы хроматофоров, управляемые мышцами. Демонстрация находится под центральным нервным контролем, основанным, как правило, на сигналах от глаз. У позвоночных , таких как хамелеоны , подобный эффект достигается за счет клеточных сигналов. Такими сигналами могут быть гормоны или нейротрансмиттеры.
Они могут быть запущены изменениями настроения , температуры, стресса или видимыми изменениями вокруг животного. Эта широколобая каракатица Sepia latimanus может менее чем за секунду перейти от камуфляжного оттенка загара и коричневого вверху к желтому с темными бликами внизу.
Пигментные клетки хроматофоры обеспечивают защитную, агрессивную и брачную окраску, участвуют в терморегуляции и защите животного организма от излишнего УФ-излучения. Функция пигментных клеток находится под контролем гормонов и нервной системы , зависит от времени года, освещённости, эндогенных ритмов и других факторов. Опубликовано 29 августа 2023 г.
Последнее обновление 29 августа 2023 г. Связаться с редакцией.
В результате лягушки приобрели вместо зелёной синюю окраску[ источник не указан 2928 дней ]. Иридофоры и лейкофоры Иридофорами называются окрашенные клетки, которые отражают свет с помощью хемохромов из кристаллизованного гуанина. Дифракция падающего света на гранях гуаниновых пластин вызывает появление характерной переливающейся иридирующей окраски. Природа наблюдаемого цвета определяется ориентацией хемохрома[ источник не указан 2928 дней ]. В сочетании с биохромами, которые выступают в качестве светофильтров, иридофоры создают эффект Тиндаля , придавая тканям ярко-голубую или ярко-зелёную окраску[ источник не указан 2928 дней ]. Меланофоры Меланофоры содержат эумеланин — разновидность меланина, пигмент чёрного или тёмно-коричневого цвета, обусловленного высокой светопоглощающей способностью. Эумеланин содержится в пузырьках, называемых меланосомами, и распределён по всему объёму клетки. Эумеланин синтезируется из тирозина в результате ряда последовательных катализированных химических реакций и представляет собой сложное химическое соединение состоящее из дигидроксииндола[ неизвестный термин ] и дигидроксииндол-2-карбоновой кислоты[ неизвестный термин ] с пиролловыми кольцами[ источник не указан 2928 дней ].
Основным ферментом в синтезе меланина служит тирозиназа. Нарушение функционирования тирозиназы приводит к альбинизму вследствие невозможности синтеза меланина. Меланофоры являются наиболее широко изучаемыми клетками. Этому способствует их заметный цвет, высокое содержание в клетках, а также факт, что меланоциты — аналоги меланофоров, являются единственным классом пигментсодержащих клеток человека. Тем не менее, существуют различия между меланофорами и меланоцитами. Цианофоры В 1995 году было показано, что яркие голубые цвета некоторых видов мандаринок обусловлены циансодержащими биохромами, а не хемохромами. Данный пигмент, встречающийся у как минимум двух видов семейства Callionymidae , очень редок в животном мире, синий цвет обычно обусловлен наличием хемохроматиков. Эти данные позволяют говорить о наличии особого типа хроматофоров — цианофоров. Физиологическая смена цвета Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофоров, что позволяет им менять цвет. Этот процесс, известный как физиологическая смена цвета, является хорошо изученным на примере меланофоров.
Это обусловлено тем, что меланин является наиболее тёмным и заметным пигментом. У большинства вида, с относительно тонкой кожей, кожные меланофоры обычно имеют плоскую форму и покрывают большую площадь.
У позвоночных , таких как хамелеоны , подобный эффект достигается за счет клеточных сигналов. Такими сигналами могут быть гормоны или нейротрансмиттеры. Они могут быть запущены изменениями настроения , температуры, стресса или видимыми изменениями вокруг животного. Эта широколобая каракатица Sepia latimanus может менее чем за секунду перейти от камуфляжного оттенка загара и коричневого вверху к желтому с темными бликами внизу. Изображение одного меланофора зебрафиш, полученное с помощью замедленной съемки во время агрегации пигмента Хроматофоры головоногих моллюсков Коллоидные головоногие моллюски имеют сложные органы, с помощью которых они быстро меняют цвет.
Это наблюдается у кальмаров, каракатиц и осьминогов. Каждый хроматофор состоит из одной хроматофорной клетки и мышечных, нервных, глиальных и оболочечных клеток. Внутри клетки хроматофора пигментные гранулы находятся в эластичном мешочке. Для изменения цвета животное изменяет форму или размер мешочка путем мышечного сокращения. Это изменяет его внешний вид. Это отличается от механизма, используемого у рыб, амфибий и рептилий, поскольку изменяется форма мешочка, а не перемещение пигмента в клетке.
ГДЗ учебник по биологии 5 класс Пасечник. §18. Вопросы после параграфа. Номер №8
Хроматофоры — пигментсодержащие или светоотражающие клетки у животных и человека (то же, что и пигментные клетки), либо пигменосодержащие внутриклеточные органеллы. Термин хроматофор позже был принят как название пигментных клеток, происходящих из нервного гребня хладнокровных позвоночных и головоногих моллюсков. Смотреть что такое «ХРОМАТОФОРЫ» в других словарях. Научитесь определять, что такое и как работает хроматофор. Хроматофоры – это специализированные клетки, ответственные за изменение цвета у многих животных, улиток, рыб и рептилий.