Cromatóforos (del griego χρῶμα - color y griego φορός - porte) - células que contienen pigmento o que reflejan la luz en animales y humanos (igual que las células pigmentarias ), u orgánulos intracelulares que contienen pigmento en plantas y microorganismos.
Los cromatóforos maduros se subclasifican por color (más exactamente " tono ") en luz blanca:
| título | color | etimología |
|---|---|---|
| xantóforos | amarillo | |
| eritróforos | rojo | |
| iridóforos | ( reflejo / brillo ) | |
| leucóforos | blanco | |
| melanóforos | marrón oscuro | |
| cianóforos [aprox. una] | azul |
Los cromatóforos se encuentran en los tejidos vegetales y les dan su color. Célula que contiene un pigmento. En los humanos, tales células, ricas en gránulos de melanina, se encuentran en la piel, en el cabello, así como en el iris y la retina del ojo 1) en animales y humanos, al igual que las células pigmentarias. 2) En las plantas: orgánulos de algas marrones y verdes, que tienen una cinta (por ejemplo, en Spirogira) y forma de estrella. Separados, como los cloroplastos de las plantas superiores, del citoplasma de la célula por una membrana bicapa proteína-lípido. Contiene clorofilas, carotenoides y otros componentes; realizan la fotosíntesis. 3) En microorganismos: orgánulos de bacterias fotosintéticas, por regla general, no separados del citoplasma por una membrana. Contiene bacterio-clorofilas, carotenoides y una serie de transportadores de electrones, así como enzimas involucradas en la síntesis de pigmentos; realizan la fotosíntesis.
Algunas especies pueden cambiar rápidamente su color utilizando mecanismos que mueven los pigmentos y reorientan las placas reflectantes de los cromatóforos. Este proceso se utiliza a menudo para el camuflaje y se denomina cambio de color fisiológico. Los cefalópodos, como los pulpos , tienen órganos cromatóforos complejos controlados por músculos que permiten el cambio de color, mientras que los vertebrados, como los camaleones , logran un efecto similar a través de la señalización celular . Las señales son transportadas a la célula por hormonas o neurotransmisores y pueden desencadenarse por cambios en el estado de ánimo, la temperatura ambiental, el estrés o cambios visibles en el entorno.
A diferencia de los animales de sangre fría, los mamíferos y las aves tienen solo una clase de células similares a los cromatóforos: los melanocitos . Los científicos estudian su equivalente de sangre fría, los melanóforos , para comprender las enfermedades humanas y se utilizan como herramienta en el desarrollo de fármacos.
Las células teñidas que se encuentran en los invertebrados se describieron por primera vez como "chromoforo" en una revista italiana en 1819. . Posteriormente, se introdujo el término "cromatóforo" para referirse a las células que contienen pigmentos que se desarrollan a partir de la cresta neural en cefalópodos y vertebrados poiquilotérmicos. El término cromatóforo proviene de las antiguas palabras griegas griego. χρωμα , que significa "color" y griego. φορο , "portador". El término cromatocito se usa para referirse a células teñidas en mamíferos y aves ( κυτε griego que significa "célula"). En estos grupos de animales solo se encontró un tipo de cromatocito, los melanocitos .
El nivel de comprensión de la estructura interna y el color de los cromatóforos, necesario para crear una clasificación detallada, se logró solo en los años 60 del siglo XX. La clasificación de los cromatóforos permanece sin cambios hasta el día de hoy, a pesar de la evidencia reciente de cómo ciertas propiedades bioquímicas de los pigmentos pueden ser útiles para comprender la función celular. .
Hay dos clases principales de moléculas: biocromos y quimiocromos [ término desconocido ] . Los biocromos incluyen pigmentos verdaderos como los carotenoides y las pteridinas . Estos pigmentos absorben selectivamente una parte del espectro solar visible y reflejan la otra. Los quimiocromos, también conocidos como "colores estructurales", crean color al reflejar ciertas longitudes de onda mientras transmiten otras, por interferencia y por dispersión.
No todas las células que contienen pigmentos colorantes son cromatóforos (pero todos los cromatóforos contienen pigmentos o estructuras que reflejan la luz, excepto). Por ejemplo, el hemo es el biocromo (colorante) que le da a la sangre su color rojo característico y se encuentra en los glóbulos rojos (eritrocitos), que se generan a lo largo de la vida en la médula ósea, a diferencia de los cromatóforos, que se generan durante el desarrollo embrionario. Por lo tanto, los eritrocitos no pertenecen a los cromatóforos.
Los xantóforos se llaman cromatóforos que contienen una gran cantidad de pigmentos amarillos. Los cromatóforos dominados por carotenoides de color rojo anaranjado se denominan eritróforos. . Las vesículas (vesículas) llenas de ptiridina y carotenoides pueden ocurrir en una celda, en cuyo caso su color está determinado por la proporción de la cantidad de pigmentos rojos y amarillos. Por lo tanto, la división por color es más bien condicional.
La capacidad de sintetizar pteridinas a partir de trifosfato de guanosina es un rasgo característico de los cromatóforos, pero los xantóforos, con toda probabilidad, se pueden sintetizar de otras formas, lo que lleva a un aumento en el contenido de pigmentos amarillos. Los carotenoides , por el contrario, se excretan de los alimentos y se acumulan en los eritróforos. Este hecho se estableció por primera vez al criar ranas verdes (normales) con una dieta de grillos que carecían de caroteno . La ausencia de caroteno en el alimento de las ranas condujo a la ausencia del componente de color rojo anaranjado de los eritróforos. Como resultado, las ranas se volvieron azules en lugar de verdes. .
Los iridóforos son células coloreadas que reflejan la luz usando quimiocromos de guanina cristalizada . La difracción de la luz incidente sobre las caras de las placas de guanina provoca la aparición de un color iridiscente (iridante) característico. La naturaleza del color observado está determinada por la orientación del quimiocromo . En combinación con los biocromos, que actúan como filtros de luz, los iridóforos crean el efecto Tyndall , dando a los tejidos un color azul brillante o verde brillante. .
Los melanóforos contienen eumelanina, un tipo de melanina, un pigmento negro o marrón oscuro debido a su alta capacidad de absorción de luz. La eumelanina está contenida en vesículas llamadas melanosomas y se distribuye por toda la célula. La eumelanina se sintetiza a partir de la tirosina como resultado de una serie de reacciones químicas secuenciales (catalizadas) y es un compuesto químico complejo que consta de dihidroxiindol [ término desconocido ] y ácido dihidroxiindol-2-carboxílico [ término desconocido ] con anillos pirolíticos . La principal enzima en la síntesis de melanina es la tirosinasa . La violación del funcionamiento de la tirosinasa conduce al albinismo debido a la imposibilidad de síntesis de melanina.
Los melanóforos son las células más estudiadas. Esto se ve facilitado por su color notable, alto contenido en células y el hecho de que los melanocitos, análogos de los melanóforos, son la única clase de células humanas que contienen pigmento. Sin embargo, existen diferencias entre melanóforos y melanocitos. tipo de melanina. Los melanocitos son capaces de sintetizar el pigmento amarillo/rojo feomelanina junto con la eumelanina .
En 1995, se demostró que los colores azules brillantes de algunas especies de mandarinas se deben a biocromos cianados en lugar de quimiocromos. Este pigmento, que se encuentra en al menos dos especies de la familia Callionymidae , es muy raro en el reino animal, el color azul suele deberse a la presencia de quimiocromáticos. Estos datos nos permiten hablar sobre la presencia de un tipo especial de cromatóforos: los cianóforos.
Muchas especies tienen la capacidad de mover el pigmento dentro de los cromatóforos, lo que les permite cambiar de color. Este proceso, conocido como cambio de color fisiológico, ha sido bien estudiado en melanóforos. Esto se debe a que la melanina es el pigmento más oscuro y visible. En la mayoría de las especies, con piel relativamente delgada, los melanóforos cutáneos suelen ser planos y cubren un área grande. En animales de piel gruesa, como los reptiles, los melanóforos cutáneos a menudo se combinan en bloques tridimensionales con otros cromatóforos. Estos complejos cutáneos de cromatóforos consisten en una capa superior de un xantóforo o eritóforo, seguida de un iridóforo, y una capa inferior melanofórica, cuyas hebras cubren los iridóforos [1] .
Ambos tipos de melanóforos dérmicos juegan un papel importante en el proceso de cambio de color fisiológico. Los melanóforos dérmicos planos a menudo se superponen a otros cromatóforos, de modo que cuando el pigmento se distribuye por toda la célula, la piel se oscurece. Cuando el pigmento se concentra más cerca del centro de la célula, los pigmentos de otros cromatóforos sobresalen más cerca de la superficie y la piel adquiere color. De manera similar, después de que la melanina se recolecta en el complejo de cromatóforos de la piel, la piel se volverá verde como resultado de filtrar la luz reflejada por los iridóforos a través de la capa de xantóforos. Debido a que otros cromatóforos biocromáticos también exhiben translocación de pigmentos, los animales con una variedad de cromatóforos pueden adquirir una variedad de colores al explotar el efecto de división.
Los moluscos de dos branquias tienen órganos complejos que utilizan para cambiar rápidamente de color. Esta habilidad es especialmente pronunciada en calamares, sepias y pulpos de colores brillantes . Cada complejo cromatóforo consta de un cromatóforo y numerosos músculos, células nerviosas, neuroglia y membrana. Dentro del cromatóforo, los gránulos de pigmento están en una bolsa especial. El cambio de color lo proporciona la deformación de estas bolsas, lo que provoca un cambio en sus cualidades ópticas. Este mecanismo difiere del mecanismo de cambio de color fisiológico en peces, anfibios y reptiles.
Los pulpos muestran la capacidad de manipular los cromatóforos. Los nervios que controlan los cromatóforos están dispuestos en el cerebro en un orden que corresponde a la distribución de los cromatóforos que controlan. Esta suposición explica por qué, con la excitación secuencial de las neuronas, el cambio de color tiene un carácter ondulatorio. Al igual que los camaleones, los cefalópodos utilizan cambios de color fisiológicos para comunicarse. Además, los cefalópodos, con su habilidad asombrosamente precisa para adaptarse al color y la textura del fondo circundante, tienen el récord del reino animal en mimetismo.
También se han encontrado cromatóforos en las membranas de bacterias fototróficas . Aquí se utilizan principalmente para la fotosíntesis, contienen el pigmento bacterioclorofila y carotenoides . [2] En las bacterias moradas , como Rhodospirillum rubrum , las proteínas absorbentes de luz se encuentran en la membrana del cromatóforo. Sin embargo, en las bacterias verdes del azufre se encuentran en complejos de antenas especiales llamados clorosomas . [3]