Ο χρωματισμος στην βιολογια (βιοχρωστικές)
[Από την σειρά της ‘Britannica’ για τις βιο-χρωστικές]
Ο Χρωματισμός στην βιολογία
[Γ]
Χρωστικές (βιοχρωστικές)
Τα φυτά και τα ζώα συνήθως διαθέτουν χαρακτηριστικές χρωστικές ουσίες.
Αυτές κυμαίνονται στα φυτά από εκείνες που προσδίδουν τις λαμπρές αποχρώσεις πολλών μυκήτων, έως εκείνες που δημιουργούν τα διάφορα καφέ, κόκκινα και πράσινα είδη που μπορούν να συνθέσουν την τροφή τους από ανόργανες ουσίες (αυτότροφα), έως και τις πολύχρωμες χρωστικές που βρίσκονται στα σπερματοφόρα λουλούδια.
Οι χρωστικές των ζώων βρίσκονται σε μη ζωντανά παράγωγα του δέρματος, όπως τρίχες στα θηλαστικά, φτερά στα πουλιά, λέπια σε χελώνες, καβούκια σε κοχύλια και άλλα ασπόνδυλα.
Οι χρωστικές εμφανίζονται επίσης στα ζωντανά κύτταρα του δέρματος.
Τα εξωτερικά κύτταρα του δέρματος μπορεί να είναι χρωματισμένα, όπως στον άνθρωπο, ή ειδικά κύτταρα που περιέχουν χρωστική ουσία, τα χρωματοφόρα, μπορεί να εμφανιστούν στα βαθύτερα στρώματα του δέρματος.
Χημικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά:
Το χρώμα μιας χημικής ένωσης εξαρτάται από την επιλεκτική απορρόφηση του φωτός από μόρια των οποίων το μέγεθος ή τα μήκη κύματος δόνησης ή και τα δύο βρίσκονται μεταξύ 3000 και 7000 άνγκστρομ (ένα άνγκστρομ ισούται με 10-7 χιλιοστά).
Η επιλεκτική απορρόφηση του ορατού φωτός προκύπτει από την επιβράδυνση της σχετικής ταχύτητας ή της συχνότητας δόνησης των πολλών ταχέως δονούμενων ζευγών ηλεκτρονίων που βρίσκονται σε μια ένωση.
Η επαρκής τροποποίηση της συχνότητας των κραδασμών προσδίδει σε ολόκληρο το μόριο μια ειδική κίνηση, ή χημικό συντονισμό, που απορροφά εισερχόμενες ακτίνες φωτός αντίστοιχης συχνότητας με την έκλυση θερμότητας.
Το υπολειπόμενο, μη απορροφημένο φως μεταδίδεται στο μάτι.
Εάν ο μοριακός συντονισμός περιλαμβάνει μικρά, γρήγορα κύματα, τα μικρότερα κύματα ορατού φωτός απορροφώνται (δηλαδή, βιολετί και μπλε) και η ένωση εμφανίζεται κίτρινη ή πορτοκαλί.
Ουσίες που εμφανίζουν κόκκινο χρώμα, με ελαφρώς μεγαλύτερες τιμές συντονισμού, απορροφούν το φως από τις μπλε και πράσινες περιοχές. και οι μπλε και πράσινες ενώσεις προκύπτουν από την ακύρωση του φωτός στο κόκκινο ή το πορτοκαλί τμήμα.
Οι μαύρες ουσίες απορροφούν όλο το φως εξίσου και πλήρως.
Οι λευκές ενώσεις δεν απορροφούν φως στο ορατό φάσμα.
Το χρώμα που ανακλάται από μια χρωστική ουσία περιλαμβάνει συνήθως όλα τα μήκη κύματος του ορατού φωτός εκτός από το απορροφούμενο κύμα.
Το παρατηρούμενο χρώμα μιας ένωσης επομένως εξαρτάται από το κυρίαρχο μήκος κύματος που ανακλάται ή μεταδίδεται.
Οι πιο σημαντικές φυσικές χρωστικές μπορούν να ομαδοποιηθούν σε
(1) κατηγορίες των οποίων τα μόρια στερούνται αζώτου και
(2) εκείνες που περιέχουν άζωτο.
Από τις μη αζωτούχες χρωστικές, οι πιο σημαντικές, εμφανείς και ευρέως κατανεμημένες τόσο στα φυτά όσο και στα ζώα είναι τα καροτενοειδή.
Οι ναφθοκινόνες, οι ανθρακινόνες και τα φλαβονοειδή είναι άλλες χρωστικές ουσίες χωρίς άζωτο που απαντώνται στα ζώα, και όλες συντίθενται αρχικά στα φυτά, όπως και τα καροτενοειδή. Αλλά σε αντίθεση με τα καροτενοειδή, τα άλλα έχουν περιορισμένη κατανομή στα ζώα και λίγα είναι γνωστά για τις φυσιολογικές τους ιδιότητες σε κάθε βασίλειο.
Εξέχουσα θέση μεταξύ των αζωτούχων βιοχρωμάτων είναι οι τετραπυρρόλες, συμπεριλαμβανομένων τόσο των πορφυρινών (δηλαδή των ενώσεων της κόκκινης ή πράσινης αίμης που υπάρχουν στο αίμα πολλών ζώων και των πράσινων χλωροφύλλων πολλών φυτών) όσο και των χρωστικών της χολής, που εμφανίζονται σε πολλές εκκρίσεις και προϊόντα απέκκρισης των ζώων και στα φυτικά κύτταρα.
Εξίσου εμφανείς είναι οι μελανίνες, οι οποίες είναι σκούρες βιοχρωστικές που βρίσκονται στο δέρμα, τα μαλλιά, τα φτερά, τα λέπια και ορισμένες εσωτερικές μεμβράνες. Αντιπροσωπεύουν τελικά προϊόντα από τη διάσπαση της τυροσίνης και των σχετικών αμινοξέων.
Στη συνέχεια, στα επόμενα άρθρα, περιγράφονται τα βασικά χρώματα, οι πηγές και τα μεταβολικά χαρακτηριστικά ορισμένων αντιπροσωπευτικών βιολογικών χρωστικών.
Ανάλογα με το χρώμα της χρωστικής τους, τα χρωματοφόρα ονομάζονται μελανοφόρα (μαύρο), ερυθροφόρα (κόκκινο), ξανθοφόρα (κίτρινο) ή λευκοφόρα (λευκό).
admin is | Topic: ζωα και χρωματα, Φύση και χρώματα, χρωστικές | Tags: None
No Comments, Comment or Ping
Reply to “Ο χρωματισμος στην βιολογια (βιοχρωστικές)”