Informatie

Wat is het verschil tussen het pigment van giraffen en het pigment van bloemen?


Ik zag deze video gemaakt door Derek Muller en hij zegt daar dat het zeer ongebruikelijk is om de kleur van de huid evolutionair te ontwikkelen zonder het pigment. Dat klinkt redelijk, maar zo ja, welke voedingsstoffen moeten dieren met pigment verkleuren? Is het een actief werk van de cellen of zitten huidcellen gewoon vol met kleurrijke mineralen?

Bij giraffen: Hoe corrigeert de huid de vorm van de vlekken? (Bijv. oorzaak van zebra's is duidelijk volgens deze video)

En hoe zit het met bewust kleurrijke bloemen? Welke voedingsstoffen hebben ze nodig?

Hartelijk bedankt.


Pigmentatie bij de meeste dieren die tussen zwart, bruin, rood, geel ligt en die wordt gevormd door het mengsel van twee pigmenten: eumelanine (geel tot rood) en feomelanine (zwart tot bruin). De verhouding tussen deze twee maakt een kleur. Dit zijn pigmentkleuren die worden gemaakt door een speciaal soort cellen in de huid, bij zoogdieren worden ze melanocyten genoemd (en ik zal hier alleen naar zoogdieren kijken, want dit is al ingewikkeld genoeg). Daarnaast zijn er andere kleuren, vooral bij vissen en insecten spelen iriserende kleuren een belangrijke rol.

Deze pigmentatie wordt gemaakt door een cascade van enzymen uit de oxidatie en polymerisatie van het aminozuur tyrosinase. Er zijn dus geen mineralen bij het proces betrokken. Zie hier voor meer details.

Voor het patroon: Voor zover ik de literatuur ken, komen deze patronen door x-inactivatie alleen voor bij katten. Hier is een van de enzymen die belangrijk is voor het genereren van het donkere pigment gecodeerd op het x-chromosoom van de dieren. Gendefecten op dit chromosoom leiden dan tot pigmentafwijkingen.

Pigmentatiepatronen kunnen worden verklaard door een model dat is geformuleerd door Alan Turing en dat "Reaction Diffusion Model" wordt genoemd. Een interessant artikel hierover vindt u in referentie 1.

In principe beïnvloeden twee verschillende morfogenen (verschillende pigmentcellen) elkaar met positieve en negatieve signalen. Als deze signalen onafhankelijk zouden optreden, dan zouden alleen relatief incomplexe tweedimensionale kleuringen mogelijk zijn. Zie de figuur uit referentie 2:

Referenties:

  1. Hoe de zebra zijn strepen kreeg, met Alan Turing
  2. Reactie-diffusiemodel als een raamwerk voor het begrijpen van biologische patroonvorming

Pigmenten in planten

"Stoffen met het vermogen om licht van een bepaalde golflengte te absorberen en kleur te produceren".

Belang:

Het licht wordt geabsorbeerd door pigmenten in de chloroplasten van plantencellen en activeert elektronen, waardoor ze naar een hoger energieniveau worden gebracht. Het is de energie die wordt gebruikt om ATP te produceren en te verminderen NADP tot NADPH. Het vrijkomen van energie uit ATP en de oxidatie van NADPH worden vervolgens gebruikt om CO2 op te nemen in organische moleculen.

Types:

Er zijn de volgende pigmenten die helpen bij het proces van fotosynthese en kleurproductie:

  • chlorofyl
  • Carotenoïden
  • Phycobilins
Chlorofyl:

chlorofyl is een van de verschillende verwante green pigmenten gevonden in cyanobacteriën en de chloroplasten van algen en planten. De naam is afgeleid van de Griekse woorden chloros (“green”) en phyllon (“leaf”).”

Fysieke eigenschappen:
  • Het is het primaire pigment in planten. Het is een chloor dat gele en blauwe golflengten van licht absorbeert terwijl het groen reflecteert
  • Chlorofyl wordt gevonden in de thylakoïde zakjes van de chloroplast. De chloroplast is een gespecialiseerd deel van de cel dat functioneert als een organel.
  • Zodra de juiste golflengten van licht zijn geabsorbeerd door het chlorofyl in de thylakoïde zakjes, begint het belangrijke proces van fotosynthese kan beginnen.
  • Ze zijn vetoplosbaar.
  • Classificatie en distributie van chlorofyl:
  • Chl wordt aangetroffen in alle groene planten, inclusief algen.
  • Chl b gevonden in hogere planten en sommige algen, zoals chlorophyceae, euglenophyceae en charophyceae.
  • Chl c gevonden in lagere vaatplanten, bijv. bryophytes en in bacillariophyta,phaephyta.
  • Chl d gevonden in rode algen.
  • Chl e wordt zelden aangetroffen in sommige goudalgen

Figuur: Chlorofyl

Moleculaire aard:

Er zijn verschillende soorten chlorofyl, maar ze delen allemaal het chloormagnesiumligand dat de rechterkant van het diagram vormt. Het molecuul bestaat uit een 4_porfyrinering als kop en fytool als staart.

Dit is een stabiel ringvormig molecuul waarrond elektronen vrij kunnen migreren. Omdat de elektronen vrij kunnen bewegen, heeft de ring het potentieel om gemakkelijk elektronen te winnen of te verliezen, en dus het potentieel om geactiveerde elektronen aan andere moleculen te leveren. Dit is het fundamentele proces waarmee chlorofyl de energie van zonlicht 'vastlegt'.

Chemische aard:

Chemisch gezien bestaat chlorofyl uit C,H,O met Mg als centraal atoom.

Chlorofyl a: C55H72O5N4Mg (CH3), Speciale groep is methyl

Chlorofyl b: C55H70O6N4Mg (CHO), speciale groep is aldehyde

Biosynthese van chlorophyNS:

Succinyl-coA en glycine reageren om een ​​tussenproduct te vormen δ-aminolevulinezuur 2 moleculen van δ-aminolevulinezuur reageren met elkaar om porfobilinogeen 4 moleculen porfobilinogeen te geven fuseren om protochlorofyl te geven. Vervolgens reageert protochlorofyl met 2H om chlorofyl te synthetiseren in aanwezigheid van zonlicht.

2 moleculen van δ -Aminolivolinezuur ––—————-–>Porphobilinogeen

4 moleculen porfobilinogeen ––—————-–>protochlorofyl

Protochlorofyl + 2 H ———––(Zonlicht)––—->Chlorofyl

Carotenoïden:

“Carotenoïden zijn in vet oplosbare pigmenten en geconjugeerde moleculen met open keten die overal in de natuur voorkomen”

Voorkomen:

Ze komen voornamelijk voor in planten, algen en fotosynthetische bacteriën, waar ze een cruciale rol spelen in het fotosyntheseproces. Ze komen ook voor in sommige niet-fotosynthetische bacteriën, gisten en schimmels, waar ze een beschermende functie kunnen uitoefenen tegen schade door licht en zuurstof.

Carotenoïden zijn verantwoordelijk voor veel van de rode, oranje en gele tinten van plantenbladeren, fruit en bloemen, evenals de kleuren van sommige vogels, insecten, vissen en schaaldieren.

Classificatie:

Carotenoïden worden als volgt ingedeeld volgens de structuur:

1.De koolwaterstofcarotenoïden staan ​​bekend als: carotenen bijvoorbeeld alfa-caroteen, Βeta-caroteen etc.

  • Algemene formule: C40H56
  • Toon fotosysteem 1
  • Kleur: oranje

Figuur: Beta-caroteen

2. De geoxygeneerde carotenoïden die derivaten zijn van deze koolwaterstoffen, bekend als: xanthofylen voorbeelden van deze verbindingen zijn zeaxanthine en luteinetc.

  • Toon fotosysteem 2
  • formule: C40H56O2
  • Kleur geel

Figuur:Zeaxanthine

Functie:

Carotenoïden zijn essentieel voor het plantenleven, bieden belangrijke fotobeschermende functies tijdens het oogsten van licht door fotosynthese en voorkomen van foto-oxidatieve schade, en dienen als voorlopers voor de biosynthese van het fytohormoonabscisinezuur (ABA). Ze spelen een rol bij het aantrekken van bestuivers.

FYCOBILINES:

"Een groep rode of blauwe fotosynthetische in water oplosbare pigmenten" Het zijn tetrapyrrolen met een open keten. De phycobilins zijn bijzonder efficiënt in het absorberen van rood, oranje, geel en groen licht, golflengten die niet goed worden geabsorbeerd door chlorofyl een.

Organismen die in ondiepe wateren groeien, bevatten meestal phycobilins die geel/rood licht kunnen vangen, terwijl die op grotere diepte vaak meer van de phycobilins bevatten die groen licht kunnen vangen, dat daar relatief overvloediger is. Er zijn drie soorten phycobilins:

  • fycoerythrine:Phycoerythrin absorbeert groen, geel en blauw licht en zendt rood licht uit. Het wordt aangetroffen in rode algen.
  • fycocyanine:fycocyanine is een pigment-eiwitcomplex uit de licht oogstende phycobiliproteïnefamilie. Phycocyanines worden aangetroffen in cyanobacteriën.
  • Allofycocyanine:Allophycocyanine (APC) is een intens helder phycobiliproteïne geïsoleerd uit rode algen dat verrode fluorescentie vertoont met hoge kwantumopbrengsten. Het wordt geëxciteerd door laserlijnen bij 594 en 633 nm, met een absorptiemaximum bij 650 nm en een fluorescentie-emissiepiek bij 660 nm.
Locatie van phycobilins:

Ze worden buiten het thylakoïde membraan gevonden in kleine lichamen die phycobilisomen worden genoemd.


Wat is anthocyanine?

Anthocyanine verwijst naar een rood-paars-blauw flavonoïde pigment dat in planten voorkomt. Het is een in water oplosbaar molecuul. De basiskernstructuur is een flavyliumion. Het kan worden gevonden in de buitenste laag van plantenstructuren zoals fruit, bloemen, bladeren, stengels en wortels. Cyanidine is de belangrijkste anthocyanine die in planten wordt aangetroffen. Peonidine, delfinidine, petunidin, pelargonidine en malvidine zijn enkele voorbeelden van anthocyanine. Druif, acai, bosbes, bosbes, zwarte bes, kers en paarse maïs zijn de vruchten die een grotere hoeveelheid anthocyanine bevatten. Druiven worden getoond in Figuur 1.

Figuur 1: Druiven

De kleur en de stabiliteit van het pigment worden beïnvloed door de pH, temperatuur en licht. Anthocyanine is een krachtige antioxidant die planten beschermt tegen UV. Vanwege het antioxiderende effect wordt anthocyanine gebruikt in geneesmiddelen die de cardiovasculaire gezondheid, antikankeractiviteit en ontstekingsremmende eigenschappen beïnvloeden. In zure omstandigheden verschijnt anthocyanine als rood en wordt het blauw in basische omstandigheden.


Inhoud

Zie geconjugeerde systemen voor de chemie van elektronenbindingen die ervoor zorgen dat deze moleculen pigment hebben.

    /op porfyrine gebaseerd: chlorofyl, bilirubine, hemocyanine, hemoglobine, myoglobine Lichtgevend: luciferine:
      (algenpigmenten, mengsels van carotenoïden en hun derivaten): alfa- en bètacaroteen, lycopeen, rodopsine: canthaxanthine, zeaxanthine, luteïne

    De primaire functie van pigmenten in planten is fotosynthese, waarbij gebruik wordt gemaakt van het groene pigment chlorofyl en verschillende kleurrijke pigmenten die zoveel mogelijk lichtenergie absorberen. [4] [5] Van pigmenten is ook bekend dat ze een rol spelen bij bestuiving, waarbij ophoping of verlies van pigment kan leiden tot kleurverandering van bloemen, wat aan bestuivers aangeeft welke bloemen lonend zijn en meer stuifmeel en nectar bevatten. [6]

    Plantaardige pigmenten bevatten veel moleculen, zoals porfyrines, carotenoïden, anthocyanines en betalains. Alle biologische pigmenten absorberen selectief bepaalde golflengten van licht terwijl ze andere reflecteren. [4] [5]

    De belangrijkste verantwoordelijke pigmenten zijn:

    • chlorofyl is het primaire pigment in planten. Het is een chloor dat blauwe en rode golflengten van licht absorbeert terwijl het een groot deel van groen reflecteert. Het is de aanwezigheid en relatieve overvloed aan chlorofyl die planten hun groene kleur geeft. Alle landplanten en groene algen bezitten twee vormen van dit pigment: chlorofyl een en chlorofyl B. Kelps, diatomeeën en andere fotosynthetische heterokonten bevatten chlorofyl C in plaats van B, terwijl rode algen alleen chlorofyl bevatten een. Alle chlorofylen dienen als het primaire middel dat planten gebruiken om licht te onderscheppen om de fotosynthese te voeden.
    • Carotenoïden zijn rode, oranje of gele tetraterpenoïden. Tijdens het fotosyntheseproces hebben ze functies bij het oogsten van licht (als accessoire pigmenten), bij fotoprotectie (energiedissipatie via niet-fotochemische uitdoving en het wegvangen van singletzuurstof ter voorkoming van foto-oxidatieve schade), en dienen ze ook als structurele eiwitelementen. In hogere planten dienen ze ook als voorlopers van het plantenhormoon abscisinezuur.
    • Betalains zijn rode of gele pigmenten. Net als anthocyanines zijn ze oplosbaar in water, maar in tegenstelling tot anthocyanines worden ze gesynthetiseerd uit tyrosine. Deze klasse van pigmenten wordt alleen gevonden in de Caryophyllales (inclusief cactus en amarant), en komt nooit samen voor in planten met anthocyanines. [5] Betalains zijn verantwoordelijk voor de dieprode kleur van bieten.
    • anthocyanen (letterlijk "bloemblauw") zijn in water oplosbare flavonoïdepigmenten die, afhankelijk van de pH, rood tot blauw lijken. Ze komen voor in alle weefsels van hogere planten en geven kleur aan bladeren, plantenstengels, wortels, bloemen en vruchten, hoewel niet altijd in voldoende hoeveelheden om op te vallen. Anthocyanines zijn het meest zichtbaar in de bloembladen van bloemen van vele soorten. [5]

    Planten bevatten over het algemeen zes alomtegenwoordige carotenoïden: neoxanthine, violaxanthine, antheraxanthine, zeaxanthine, luteïne en β-caroteen. [7] Luteïne is een geel pigment dat voorkomt in fruit en groenten en is de meest voorkomende carotenoïde in planten. Lycopeen is het rode pigment dat verantwoordelijk is voor de kleur van tomaten. Andere, minder vaak voorkomende carotenoïden in planten zijn luteïne-epoxide (in veel houtachtige soorten), lactucaxanthine (te vinden in sla) en alfa-caroteen (te vinden in wortelen). [8]

    Een bijzonder opvallende manifestatie van pigmentatie bij planten is te zien bij de herfstbladkleur, een fenomeen dat de normaal groene bladeren van veel loofbomen en struiken aantast, waarbij ze gedurende een paar weken in het herfstseizoen verschillende tinten rood, geel, paars en bruin. [9]

    Chlorofylen worden afgebroken tot kleurloze tetrapyrrolen, bekend als: niet-fluorescerende chlorofyl katabolieten (NCC's). [10] Terwijl de overheersende chlorofylen afbreken, worden de verborgen pigmenten van gele xanthofylen en oranje bètacaroteen onthuld. Deze pigmenten zijn het hele jaar door aanwezig, maar de rode pigmenten, de anthocyanines, worden gesynthetiseerd de novo zodra ongeveer de helft van chlorofyl is afgebroken. De aminozuren die vrijkomen bij de afbraak van lichte oogstcomplexen worden de hele winter opgeslagen in de wortels, takken, stengels en stam van de boom tot de volgende lente, wanneer ze worden gerecycled om de boom opnieuw te laten bladeren.

    Algen zijn zeer diverse fotosynthetische organismen, die zich van planten onderscheiden doordat ze in het water levende organismen zijn, geen vaatweefsel vertonen en geen embryo voortbrengen. Beide soorten organismen delen echter het bezit van fotosynthetische pigmenten, die energie absorberen en afgeven die later door de cel wordt gebruikt. Deze pigmenten, naast chlorofylen, zijn phycobiliproteïnen, fucoxanthinen, xanthofylen en carotenen, die dienen om de energie van licht op te vangen en naar het primaire pigment te leiden, dat verantwoordelijk is voor het initiëren van oxygenische fotosynthesereacties.

    Algenfototrofen zoals dinoflagellaten gebruiken peridinine als een licht oogstpigment. Hoewel carotenoïden gecomplexeerd kunnen worden aangetroffen in chlorofylbindende eiwitten zoals de fotosynthetische reactiecentra en lichtoogstcomplexen, worden ze ook aangetroffen in speciale carotenoïde-eiwitten zoals het oranje carotenoïde-eiwit van cyanobacteriën.

    -Phycoerythrin rood-paars pigment, het is de dominante in de soorten die een rood-paarse kleur hebben.

    Bacteriën produceren pigmenten zoals carotenoïden, melanine, violaceïne, prodigiosine, pyocyanine, actinorhodine en zeaxanthine. Cyanobacteriën produceren phycocyanine, phycoerythrin, scytonemine, chlorofyl a, chlorofyl d en chlorofyl f. Paarse zwavelbacteriën produceren bacteriochlorofyl a en bacteriochlorofyl b. [11] In cyanobacteriën komen veel andere carotenoïden voor, zoals canthaxanthine, myxoxanthofyl, synechoxanthine en echinenone.

    -Phycocyanine blauwgroen pigment, is het dominante pigment in cyanobacteriën

    Het grootste deel van de hemoglobine wordt verwijderd wanneer dieren worden geslacht en verbloed. Dus in goed gebloed spierweefsel is myoglobine verantwoordelijk voor 90% of meer van de pigmentatie. De hoeveelheid myoglobine varieert aanzienlijk tussen spierweefsels en wordt beïnvloed door soort, leeftijd, geslacht en fysieke activiteit.

    Pigmentatie wordt door veel dieren gebruikt voor bescherming, door middel van camouflage, mimiek of waarschuwingskleuring. Sommige dieren, waaronder vissen, amfibieën en koppotigen, gebruiken gepigmenteerde chromatoforen om camouflage te bieden die varieert naargelang de achtergrond.

    Pigmentatie wordt gebruikt bij het signaleren tussen dieren, zoals bij verkering en voortplantingsgedrag. Sommige koppotigen gebruiken bijvoorbeeld hun chromatoforen om te communiceren.

    Het fotopigment rhodopsine onderschept licht als eerste stap in de waarneming van licht.

    Huidpigmenten zoals melanine kunnen weefsels beschermen tegen zonnebrand door ultraviolette straling.

    Sommige biologische pigmenten bij dieren, zoals heemgroepen die helpen om zuurstof in het bloed te vervoeren, zijn echter door toeval verkleurd. Hun kleur heeft geen beschermende of signalerende functie.

    Ziekten en aandoeningen Bewerken

    Een verscheidenheid aan ziekten en abnormale aandoeningen waarbij pigmentatie betrokken is, komen voor bij mensen en dieren, hetzij door afwezigheid of verlies van pigmentatie of pigmentcellen, hetzij door overmatige productie van pigment.

      is een erfelijke aandoening die wordt gekenmerkt door totaal of gedeeltelijk verlies van melanine. Mensen en dieren die aan albinisme lijden, worden "albinistisch" genoemd (de term "albino" wordt soms ook gebruikt, maar kan als aanstootgevend worden beschouwd als het op mensen wordt toegepast). , ook wel "visschubziekte" genoemd, is een erfelijke aandoening waarbij een symptoom een ​​overmatige productie van melanine is. De huid is donkerder dan normaal en wordt gekenmerkt door donkere, schilferige, droge plekken. is een aandoening waarbij donkerbruine pigmentvlekken op het gezicht verschijnen, beïnvloed door hormonale veranderingen. Wanneer het tijdens een zwangerschap optreedt, wordt deze aandoening genoemd het masker van de zwangerschap.
    • oogpigmentatie is een ophoping van pigment in het oog en kan worden veroorzaakt door medicatie met latanoprost. [12] is een aandoening waarbij er een verlies is van pigmentproducerende cellen, melanocyten genaamd, in plekken op de huid.

    Pigmenten bij zeedieren Bewerken

    Carotenoïden en carotenoproteïnen

    Carotenoïden zijn de meest voorkomende groep pigmenten in de natuur. [13] Meer dan 600 verschillende soorten carotenoïden worden gevonden in dieren, planten en micro-organismen.

    Dieren zijn niet in staat om hun eigen carotenoïden te maken en zijn dus afhankelijk van planten voor deze pigmenten. Carotenoproteïnen komen vooral veel voor bij zeedieren. Deze complexen zijn verantwoordelijk voor de verschillende kleuren (rood, paars, blauw, groen, enz.) van deze ongewervelde zeedieren voor paringsrituelen en camouflage. Er zijn twee hoofdtypen carotenoproteïnen: Type A en Type B. Type A heeft carotenoïden (chromogeen) die stoichiometrisch zijn geassocieerd met een eenvoudig eiwit (glycoproteïne). Het tweede type, Type B, heeft carotenoïden die geassocieerd zijn met een lipo-eiwit en is meestal minder stabiel. Terwijl type A vaak wordt aangetroffen in het oppervlak (schelpen en huiden) van ongewervelde zeedieren, bevindt type B zich meestal in eieren, eierstokken en bloed. De kleuren en karakteristieke absorptie van deze carotenoproteïnecomplexen zijn gebaseerd op de chemische binding van het chromogeen en de eiwitsubeenheden.

    Het blauwe carotenoproteïne, linckiacyanine, heeft bijvoorbeeld ongeveer 100-200 carotenoïde moleculen per complex. [14] Bovendien veranderen de functies van deze pigment-eiwitcomplexen ook hun chemische structuur. Carotenoproteïnen die zich binnen de fotosynthetische structuur bevinden, komen vaker voor, maar zijn gecompliceerd.Pigment-eiwitcomplexen die zich buiten het fotosynthesesysteem bevinden, komen minder vaak voor, maar hebben een eenvoudigere structuur. Zo zitten er maar twee van deze blauwe astaxanthine-eiwitten in de kwal, Velella velella, bevat slechts ongeveer 100 carotenoïden per complex. [ citaat nodig ]

    Een veelvoorkomend carotenoïde bij dieren is astaxanthine, dat een paarsblauw en groen pigment afgeeft. De kleur van astaxanthine wordt gevormd door complexen te maken met eiwitten in een bepaalde volgorde. De crustochrine heeft bijvoorbeeld ongeveer 20 astaxanthine-moleculen gebonden met eiwit. Wanneer de complexen interageren door exciton-exciton interactie, verlaagt dit het absorptiemaximum, waardoor de verschillende kleurpigmenten veranderen.

    In kreeften zijn verschillende soorten astaxanthine-eiwitcomplexen aanwezig. De eerste is crustacyanine (max. 632 nm), een leiblauw pigment dat voorkomt in het schild van de kreeft. De tweede is crustochrin (max. 409), een geel pigment dat op de buitenste laag van het schild wordt gevonden. Ten slotte vormen het lipoglycoproteïne en ovoverdine een heldergroen pigment dat meestal aanwezig is in de buitenste lagen van het schild en de kreefteieren [15] [16]

    Tetrapyrolen Bewerken

    Tetrapyrrolen zijn de volgende meest voorkomende groep pigmenten. [ citaat nodig ] Ze hebben vier pyrroolringen, elke ring bestaat uit C4H4NH. De belangrijkste rol van de tetrapyrrolen is hun verbinding in het biologische oxidatieproces. Tetrapyrrolen spelen een belangrijke rol bij het transport van elektronen en fungeren als vervanging voor veel enzymen. Ze spelen ook een rol bij de pigmentatie van de weefsels van het mariene organisme.

    Melanine Bewerken

    Melanine [17] is een klasse van verbindingen die als pigment dient met verschillende structuren die verantwoordelijk zijn voor donkere, bruine, geelachtige/roodachtige pigmenten bij zeedieren. Het wordt geproduceerd als het aminozuur tyrosine wordt omgezet in melanine, dat wordt aangetroffen in de huid, het haar en de ogen. Afgeleid van aerobe oxidatie van fenolen, zijn het polymeren.

    Er zijn verschillende soorten melanines, aangezien ze een aggregaat zijn van kleinere componentmoleculen, zoals stikstofbevattende melanines. Er zijn twee klassen pigmenten: zwarte en bruine onoplosbare eumelanines, die zijn afgeleid van aërobe oxidatie van tyrosine in aanwezigheid van tyrosinase, en de in alkali oplosbare phaeomelanines die variëren van geel tot roodbruin, als gevolg van de afwijking van het eumelanine. route door tussenkomst van cysteïne en/of glutathion. Eumelanines worden meestal aangetroffen in de huid en ogen. Verschillende melanines omvatten melanoproteïne (donkerbruine melanine die in hoge concentraties wordt opgeslagen in de inktzak van de inktvis Sepia Officianalis), echinoidea (gevonden in zanddollars en de harten van zee-egels), holothuroidea (gevonden in zeekomkommers) en ophiuroidea (gevonden in slangsterren en slangensterren). Deze melaninen zijn mogelijk polymeren die ontstaan ​​uit de herhaalde koppeling van eenvoudige bi-polyfunctionele monomere tussenproducten, of van hoge molecuulgewichten. De verbindingen benzothiazool en tetrahydroisochinoline ringsystemen werken als UV-absorberende verbindingen.

    Bioluminescentie Bewerken

    De enige lichtbron in de diepzee, zeedieren geven zichtbare lichtenergie af, bioluminescentie genaamd, [18] een subset van chemiluminescentie. Dit is de chemische reactie waarbij chemische energie wordt omgezet in lichtenergie. Naar schatting produceert 90% van de diepzeedieren een soort bioluminescentie. Aangezien een groot deel van het zichtbare lichtspectrum wordt geabsorbeerd voordat het de diepzee bereikt, is het meeste uitgezonden licht van de zeedieren blauw en groen. Sommige soorten kunnen echter rood en infrarood licht uitstralen, en er is zelfs een geslacht gevonden dat gele bioluminescentie uitstraalt. Het orgaan dat verantwoordelijk is voor de emissie van bioluminescentie staat bekend als fotoforen. Dit type is alleen aanwezig in inktvissen en vissen, en wordt gebruikt om hun ventrale oppervlakken te verlichten, die hun silhouetten verbergen voor roofdieren. Het gebruik van de fotoforen in de zeedieren verschilt, zoals lenzen voor het regelen van de kleurintensiteit en de intensiteit van het geproduceerde licht. Inktvissen hebben zowel fotoforen als chromatoforen die beide intensiteiten beheersen. Een ander ding dat verantwoordelijk is voor de emissie van bioluminescentie, wat duidelijk is in de uitbarstingen van licht die kwallen uitzenden, begint met een luciferine (een fotogen) en eindigt met de lichtzender (een fotogogikon). Luciferine, luciferase, zout en zuurstof reageren en combineren om een ​​enkele eenheid te creëren, foto-eiwitten genaamd, die licht kan produceren wanneer ze reageren met een ander molecuul zoals Ca+. Kwallen gebruiken dit als een verdedigingsmechanisme wanneer een kleiner roofdier een kwal probeert te verslinden, het zal zijn lichten laten knipperen, wat daarom een ​​groter roofdier zou lokken en het kleinere roofdier zou wegjagen. Het wordt ook gebruikt als paargedrag.

    In rifbouwende koralen en zeeanemonen wordt fluorescerend licht geabsorbeerd op de ene golflengte en opnieuw uitgezonden op een andere. Deze pigmenten kunnen fungeren als natuurlijke zonnebrandmiddelen, helpen bij de fotosynthese, dienen als waarschuwingskleuring, het aantrekken van partners, het waarschuwen van rivalen of het verwarren van roofdieren.

    Chromatoforen Bewerken

    Chromatoforen zijn kleurpigmentveranderende cellen die direct worden gestimuleerd door centrale motorneuronen. Ze worden voornamelijk gebruikt voor snelle aanpassing aan de omgeving om te camoufleren. Het proces van het veranderen van het kleurpigment van hun huid is afhankelijk van een enkele hoogontwikkelde chromatofoorcel en veel spieren, zenuwen, gliacellen en omhulselcellen. Chromatoforen trekken samen en bevatten blaasjes die drie verschillende vloeibare pigmenten opslaan. Elke kleur wordt aangegeven door de drie soorten chromatofoorcellen: erythroforen, melanoforen en xanthoforen. Het eerste type zijn de erythrophores, die roodachtige pigmenten zoals carotenoïden en pteridines bevatten. Het tweede type zijn de melanoforen, die zwarte en bruine pigmenten bevatten, zoals de melanines. Het derde type zijn de xanthoforen die gele pigmenten bevatten in de vorm van carotenoïden. De verschillende kleuren worden gemaakt door de combinatie van de verschillende lagen van de chromatoforen. Deze cellen bevinden zich meestal onder de huid of schalen de dieren. Er zijn twee categorieën kleuren die door de cel worden gegenereerd: biochromen en schematochromen. Biochromen zijn kleuren chemisch gevormde microscopisch kleine, natuurlijke pigmenten. Hun chemische samenstelling is gemaakt om een ​​bepaalde kleur licht op te nemen en de rest te reflecteren. Daarentegen zijn schematochromen (structurele kleuren) kleuren die worden gecreëerd door lichtreflecties van een kleurloos oppervlak en brekingen door weefsels. Schematochromen werken als prisma's, ze breken en verspreiden zichtbaar licht naar de omgeving, die uiteindelijk een specifieke combinatie van kleuren zal reflecteren. Deze categorieën worden bepaald door de beweging van pigmenten binnen de chromatoforen. De fysiologische kleurveranderingen zijn van korte duur en snel, gevonden bij vissen, en zijn het resultaat van de reactie van een dier op een verandering in de omgeving. De morfologische kleurveranderingen daarentegen zijn veranderingen op de lange termijn, treden op in verschillende stadia van het dier en zijn te wijten aan de verandering van het aantal chromatoforen. Om de kleurpigmenten, transparantie of opaciteit te veranderen, veranderen de cellen van vorm en grootte, en rekken of krimpen hun buitenste laag.

    Fotobeschermende pigmenten Bewerken

    Als gevolg van schade door UV-A en UV-B zijn zeedieren geëvolueerd om verbindingen te hebben die UV-licht absorberen en als zonnebrandcrème werken. Mycosporine-achtige aminozuren (MAA's) kunnen UV-stralen absorberen bij 310-360 nm. Melanine is een andere bekende UV-beschermer. Carotenoïden en fotopigmenten werken beide indirect als lichtbeschermende pigmenten, omdat ze zuurstofvrije radicalen doven. Ze vullen ook fotosynthetische pigmenten aan die lichtenergie absorberen in het blauwe gebied.

    Defensieve rol van pigmenten

    Het is bekend dat dieren hun kleurpatronen gebruiken om roofdieren af ​​te schrikken, maar er is waargenomen dat een sponspigment een chemische stof nabootste die de rui inhield van een amfipod waarvan bekend was dat hij op sponzen jaagde. Dus telkens wanneer die vlokreeft de spons opeet, voorkomen de chemische pigmenten de rui en sterft de vlokreeft uiteindelijk.

    Omgevingsinvloed op kleur Bewerken

    Kleuring bij ongewervelde dieren varieert op basis van de diepte, watertemperatuur, voedselbron, stromingen, geografische locatie, blootstelling aan licht en sedimentatie. Zo neemt de hoeveelheid carotenoïde van een bepaalde zeeanemoon af naarmate we dieper de oceaan in gaan. Het zeeleven dat zich in diepere wateren bevindt, is dus minder briljant dan de organismen die in goed verlichte gebieden leven vanwege de vermindering van pigmenten. In de kolonies van de koloniale ascidian-cyanophyte symbiose Trididemnum solidum, zijn hun kleuren verschillend afhankelijk van het lichtregime waarin ze leven. De kolonies die worden blootgesteld aan de volle zon zijn zwaar verkalkt, dikker en wit. De kolonies die in schaduwrijke gebieden leven, hebben daarentegen meer phycoerythrin (pigment dat groen absorbeert) in vergelijking met phycocyanine (pigment dat rood absorbeert), dunner en paars. De paarse kleur in de gearceerde kolonies is voornamelijk te wijten aan het phycobilin-pigment van de algen, wat betekent dat de variatie van blootstelling aan licht de kleuren van deze kolonies verandert.

    Adaptieve kleuring Bewerken

    Aposematisme is de waarschuwingskleuring om potentiële roofdieren te signaleren om weg te blijven. In veel chromodrorid-naaktslakken nemen ze onsmakelijke en giftige chemicaliën op die worden uitgestoten door sponzen en slaan ze op in hun afstotende klieren (die zich rond de mantelrand bevinden). Roofdieren van naaktslakken hebben geleerd deze bepaalde naaktslakken te vermijden op basis van hun felle kleurpatronen. Prooien beschermen zichzelf ook door hun giftige verbindingen, variërend van een verscheidenheid aan organische en anorganische verbindingen.

    Fysiologische activiteiten Bewerken

    Pigmenten van zeedieren hebben verschillende doelen, behalve defensieve rollen. Van sommige pigmenten is bekend dat ze beschermen tegen UV (zie fotobeschermende pigmenten). In de naaktslak Nembrotha Kubaryana is tetrapyrroolpigment 13 een krachtig antimicrobieel middel gebleken. Ook in dit wezen hebben tamjaminen A, B, C, E en F antimicrobiële, antitumor- en immunosuppressieve activiteiten getoond.

    Sesquiterpenoïden staan ​​bekend om hun blauwe en paarse kleuren, maar er is ook gemeld dat ze verschillende biologische activiteiten vertonen, zoals antibacteriële, immunoregulerende, antimicrobiële en cytotoxische, evenals de remmende activiteit tegen celdeling in de bevruchte zee-egels en ascidische eieren. Van verschillende andere pigmenten is aangetoond dat ze cytotoxisch zijn. In feite vertoonden twee nieuwe carotenoïden die werden geïsoleerd uit een spons genaamd Phakellia stelliderma milde cytotoxiciteit tegen muizenleukemiecellen. Andere pigmenten met medische betrokkenheid omvatten scytonemin, topsentins en debromohymenialdisine hebben verschillende leidende verbindingen op het gebied van respectievelijk ontsteking, reumatoïde artritis en osteoartritis. Er zijn aanwijzingen dat topsentins krachtige mediatoren zijn van immunogene inflatie, en topsentin en scytonemin zijn krachtige remmers van neurogene ontsteking.

    Pigmenten kunnen worden geëxtraheerd en als kleurstoffen worden gebruikt.

    Pigmenten (zoals astaxanthine en lycopeen) worden gebruikt als voedingssupplementen.


    Chlorofylen zijn groen gekleurde plantenpigmenten, terwijl de carotenoïden geel tot rood gekleurde plantenpigmenten zijn. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen chlorofyl en carotenoïden. Verder zijn er verschillende soorten chlorofyl chlorofyl a, b, c en d terwijl er maar twee soorten carotenoïden zijn. Het zijn de carotenen en xanthofylen. Daarom is het een ander verschil tussen chlorofyl en carotenoïden.

    Bovendien kunnen beide soorten pigmenten licht absorberen. Maar, in tegenstelling tot carotenoïden, kunnen alleen chlorofylen licht rechtstreeks naar de fotosyntheseroute overbrengen. Verder is er ook een structureel verschil tussen chlorofyl en carotenoïden. Chlorofylen bevatten porfyrineringen in hun structuur, terwijl carotenoïden twee kleine zes koolstofringen en een lange koolstofketen bevatten.


    MECHANISMEN VAN PLANTAARDIGE STRUCTURELE KLEUR EN IRISERENTIE

    Structurele kleur en irisatie zijn meerdere keren voorgekomen in het dierenrijk, dus het is niet verwonderlijk dat ze ook in planten worden aangetroffen. Alle algemene mechanismen die dieren gebruiken om structurele kleur te produceren, worden ook door planten gebruikt. Net als dieren produceren planten structurele kleuren door zowel coherente als onsamenhangende verstrooiing. Incoherente ‘Rayleigh’-verstrooiing (door deeltjes kleiner dan de golflengte van het gereflecteerde licht) is gevonden bij een aantal plantensoorten. De wasafzettingen op blauwe spar (Picea pungens) en krijt dudleya (Dudleya Brittonii) verstrooien bij voorkeur kortere golflengten van licht, wat resulteert in een blauwe verkleuring van de bladeren (Vogelmann, 1993).

    Er is aangetoond dat irisatie wordt geproduceerd door zowel meerlagen (Fig. 2B) als diffractieroosters (Fig. 2C) in planten. Het eerste voorbeeld van meerlagige irisatie in planten werd gevonden in de lycophyte Selaginella. Twee soorten Selaginella, S. willdenowii en S. uncinata, produceren een levendige blauwgroene irisatie op hun bladeren wanneer ze in de schaduw groeien. In de eerste gedetailleerde studie naar de mechanismen van irisatie bij planten, ontdekten Hébant en Lee (1984) dat: Selaginella bladeren hadden twee lagen in de buitenste celwand van hun epidermale cellen. Deze lagen, zichtbaar onder transmissie-elektronenmicroscopie, waren elk ca. 80 nm dik, de voorspelde dikte om meerlaagse interferentie te veroorzaken die zou resulteren in de waargenomen irisatie. Deze twee lagen werden niet gevonden in gewoon groen Selaginella bladeren gekweekt onder omstandigheden met meer licht en zonder irisatie (Hébant en Lee, 1984). Andere planten met iriserende bladeren komen ook voor in omgevingen met weinig licht en produceren allemaal een vergelijkbare blauwgroene irisatie. Hoewel de meerlagen in Selaginella lijken relatief eenvoudig te zijn, met slechts een paar lagen die de irisatie produceren, produceren andere plantensoorten meer uitgebreide structuren. De buitenste epidermale celwanden van de iriserende varens Danaea nodosa, Diplazium tomentosum en Lindsaea lucida hebben veel herhaalde dichte lagen afgewisseld met bogen van cellulose microfibrillen. De lagen hebben de juiste dikte om irisatie te veroorzaken door interferentie in de jonge iriserende bladeren, maar deze lagen ontbreken in de oudere bladeren, die geen irisatie vertonen. De hoek van de cellulose microfibrillen verandert geleidelijk door de afwisselende lagen tot een totale rotatie van 180 ° (Graham et al., 1993 Gould en Lee, 1996 Lee, 2007). De resulterende helicoïdale structuur lijkt opmerkelijk veel op de spiraalvormige stapel chitine-microfibrillen die wordt gevonden in sommige iriserende keversoorten en kan daarom een ​​voorbeeld zijn van convergente evolutie (Lee, 2007 Seago et al., 2009). Bladkleuring kan ook worden veroorzaakt door meerdere lagen in de protoplast, niet alleen in de celwand. in de varen Trichomanes elegans en de angiospermen Phyllagatis rotundifolia en Begonia pavonina, gespecialiseerde plastiden genaamd 'iridoplasts' worden gevonden in de iriserende bladeren. Deze iridoplasten zijn veel platter dan chloroplasten, en de thylakoïde stapels erin staan ​​zo nauw met elkaar in contact dat ze lagen vormen die interferentie van licht veroorzaken, wat resulteert in de iriserende blauwe kleur (Graham et al., 1993 Gould en Lee, 1996 Lee, 2007).

    Multilayers die irisatie genereren, worden ook gevonden in de vruchten van Elaeocarpus angustifolius en Delarbrea michiana, in dit geval voortkomend uit een structuur die een 'iridosoom' wordt genoemd. Dit wordt uitgescheiden naar het gebied buiten het celmembraan van fruitepidermale cellen en bestaat uit lagen cellulose die de voorspelde dikte hebben om interferentiekleuring te veroorzaken (Lee, 1991 Lee. et al., 2000).

    Diffractieroosters werden recentelijk in planten geïdentificeerd, met het eerste rapport van hun aanwezigheid op de bloembladen van soorten, waaronder Tulpen sp., Hibiscus trionum (Fig. 3A) en Mentzelia lindleyi (Fig. 3E) gepubliceerd in 2009. Bij deze soorten zijn de epidermale cellen van de bloembladen langwerpig en plat en de bovenliggende cuticula produceert een reeks lange, geordende richels met een periodiciteit die fungeert als een diffractierooster en het licht dat van het oppervlak weerkaatst splitst in componentgolflengten (Fig. 3B, C Whitney et al., 2009een). De geproduceerde irisatie is vaak voornamelijk in de UV-golflengten, die, hoewel onzichtbaar voor het menselijk oog, gemakkelijk zichtbaar zijn voor veel dierlijke bestuivers, waaronder bijen en vogels. De cuticulaire strepen die bloemenkleuren veroorzaken, kunnen ook voorkomen in patronen die liggen boven die veroorzaakt door pigmentkleur ( Whitney et al., 2009een, B).

    Iridescentie van planten. (A) Het binnenste deel van de Hibiscus trionum bloemblad heeft een olieachtige irisatie over rode pigmentatie. (B) Scanning-elektronenmicroscopie van dit gebied laat zien dat de cellen die over het rode pigment liggen, bedekt zijn met een diffractierooster gemaakt van cuticulaire strepen, hoewel de cellen over het witte gebied glad zijn. (C) Wanneer bloembladdiffractieroosters worden gerepliceerd in transparante optische epoxy, is het door de epoxy gereflecteerde licht niet wit, maar vertoont het een reeks kleuren. (D) Het iriserende labellum van Ophrys speculum wordt verondersteld de vleugels van vrouwelijke bestuivers na te bootsen. (E) Mentzelia lindleyi is iriserend als gevolg van diffractieroosters, maar de irisatie is alleen detecteerbaar in het bijenzichtbare UV-gebied van het spectrum.

    Iridescentie van planten. (A) Het binnenste deel van de Hibiscus trionum bloemblad heeft een olieachtige irisatie over rode pigmentatie. (B) Scanning-elektronenmicroscopie van dit gebied laat zien dat de cellen die over het rode pigment liggen, bedekt zijn met een diffractierooster gemaakt van cuticulaire strepen, hoewel de cellen over het witte gebied glad zijn. (C) Wanneer bloembladdiffractieroosters worden gerepliceerd in transparante optische epoxy, is het door de epoxy gereflecteerde licht niet wit, maar vertoont het een reeks kleuren. (D) Het iriserende labellum van Ophrys speculum wordt verondersteld de vleugels van vrouwelijke bestuivers na te bootsen. (E) Mentzelia lindleyi is iriserend als gevolg van diffractieroosters, maar de irisatie is alleen detecteerbaar in het bijenzichtbare UV-gebied van het spectrum.

    Bloemen zijn ook de locatie van het enige voorbeeld van een driedimensionale fotonische structuur die in planten is gevonden. De langwerpige haartjes die de mooie schutbladen rondom de edelweissbloemen bedekken (Leontopodium nivale subsp. alpinum) hebben een interne structuur die werkt als een fotonisch kristal ( Vigneron et al., 2005). De haren zijn holle buizen met een reeks evenwijdige strepen rond het buitenoppervlak. Door diffractie-effecten absorberen de haren het grootste deel van het UV-licht, waardoor ze effectief werken als een efficiënte zonnebrandcrème. Van een verscheidenheid aan andere epidermale celmorfologieën is ook bekend dat ze de invang en reflectie van licht in bloembladen beïnvloeden (Kevan en Backhaus, 1998).


    Wat is het verschil tussen het pigment van giraffen en het pigment van bloemen? - Biologie

    Dit examen bestaat uit 50 meerkeuzevragen. Elk heeft maar één goed antwoord. Lees elke vraag en alle mogelijke antwoorden aandachtig door voordat u antwoordt. Markeer uw antwoorden op het meegeleverde Scantron-formulier, met alleen potlood nr. 2 . Als u een antwoord wist, zorg er dan voor dat u het volledig wist, anders kan de machine het als onjuist markeren. Controleer zorgvuldig of uw antwoorden op de juiste rijen op het Scantron-formulier staan.

    Lever zowel het Scantron-formulier als het testpapier in als u klaar bent. Zorg ervoor dat uw naam op beide staat. Je mag desgewenst op het toetspapier schrijven, maar alles wat je op het toetspapier schrijft, wordt niet beoordeeld. Veel geluk.

    Een bepaalde wilde bloem genaamd "blue-eyed Mary" (Collinsia parviflora) is normaal gesproken blauw, zoals de naam al doet vermoeden. Bij deze soort zijn echter ook magenta bloemen en witte bloemen bekend. Deze bloemen hebben hun kleuren omdat ze pigmenten bevatten die anthocyanines worden genoemd. Verschillende anthocyanines in de bloemcellen geven de bloem verschillende kleuren. 1. Om anthocyaninepigmenten te maken, gebruiken cellen enzymen. Enzymen zijn leden van een klasse van grote moleculen genaamd
    eiwitten

    2. Elk enzymmolecuul is een complex gevouwen streng van subeenheden genaamd
    aminozuren

    3. Enzymen veroorzaken chemische reacties door hun
    activeringsenergie

    4. Elke stof, of het nu een enzym is of niet, die chemische reacties veroorzaakt op de manier beschreven in vraag 3 kan worden genoemd
    een katalysator.

    5. Waar worden enzymen gemaakt?
    Op ribosomen.

    6. Het proces waarmee een enzymmolecuul feitelijk wordt geassembleerd, is:
    vertaling.

    7. Als je een enzym denatureert, kun je het stoppen met doen wat het normaal doet door:
    het veranderen van zijn vorm.

    8. Een bepaald enzym - noem het maar M - neemt normaal gesproken een wit pigment in de bloem en verandert het in een magenta pigment. De basis "instructies" die de cellen van de bloem gebruiken om enzym M te assembleren zijn:
    een geen.

    9. Die "instructies" zijn er in verschillende vormen. De M-vorm maakt een enzym dat wit in magenta omzet, terwijl de m-vorm een ​​enzym maakt dat inactief is - een enzym dat wit pigment niet omzet in magenta pigment. Deze "alternatieve vormen" staan ​​bekend als
    allelen.

    10. Als ik de volgorde van de subeenheden waaruit enzym M bestaat, eenvoudig zou opnoemen, zou ik het beschrijven ervan:
    primaire structuur

    11. Een tweede enzym, dat we enzym B zullen noemen, komt ook in twee "versies" voor: B zet magenta om in blauw en b niet. Geen van beide versies van enzym B doet iets aan wit pigment. Als ik een bepaalde plant beschrijf als " MmBb ", heb ik die van de plant beschreven
    genotype.

    12. Stel dat ik twee Mary-planten met blauwe ogen kruis, die beide MmBb zijn. Ik zou een bepaalde verhouding van verschillende soorten bloemen verwachten. Wat zou ik verwachten van de verhouding?
    9 blauw: 3 magenta: 4 wit.
    Dit was het slechte deel. . . Waarom hebben we vier witte? Omdat enzym B alleen magenta pigment blauw kan maken. . . het kan wit pigment niet blauw worden, zoals vermeld in #11. Dus de planten met genotypen mmBB en mmBb (evenals mmbb) zullen witte bloemen produceren.

    13. Een cel met 28 chromosomen ondergaat mitose. Hoeveel chromosomen hebben de dochtercellen?
    28

    14. Bij fruitvliegen is een enkel gen, claret genaamd, geïdentificeerd dat ervoor zorgt dat de ogen donkerrood worden (ze zijn normaal gesproken felrood). Vliegen met bordeauxrode ogen produceren ook abnormale eieren of zaadcellen. Dit is een voorbeeld van
    pleiotropie.

    15. Het proces van cytokinese wordt gedefinieerd als:
    een hele cel knijpen of splitsen in twee.

    16. Dit is de formule voor het aminozuur isoleucine. Hoe heet het deel van het molecuul met het label 1?
    De R-groep.

    17. Welk deel van het isoleucinemolecuul zou een peptidebinding vormen met de carboxylgroep van een naburig aminozuur?
    #2.
    Omdat #2 de aminogroep is.

    18. Tijdens het translatieproces wordt isoleucine naar het ribosoom gebracht en "in positie gebracht" door een "klaverblad"-molecuul dat bekend staat als
    RNA overbrengen.

    19. Baby's geboren met de zeer zeldzame aandoening die het syndroom van Edwards wordt genoemd, worden zelden ouder dan één jaar. Ze worden meestal geboren met ernstige hart- en nierafwijkingen, gewrichts- en spiermisvormingen, misvormde oren en voeten, kleine hoofden, mentale handicaps en soms andere problemen. Het syndroom van Edwards is ook bekend als trisomie-18, wat betekent dat getroffen zuigelingen in elke cel
    drie exemplaren van chromosoom 18.

    20. Het syndroom van Edwards wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een fout in
    meiose vormt ofwel de eicel van de moeder ofwel het sperma van de vader.

    21. De meeste cellen in een normaal mens zijn diploïde, wat betekent dat ze
    twee exemplaren van elk chromosoom bevatten.

    De aandoening familiale adenomateuze polyposis, of FAP, zorgt ervoor dat een groot aantal gezwellen, "poliepen" genaamd, uit de wand van de dikke darm (de dikke darm en het rectum) groeien. Door deze gezwellen kunnen kankergezwel onbehandelde personen met FAP gemakkelijk een zeer hoog risico op darm- of rectumkanker hebben. FAP wordt gecontroleerd door een enkel gen met twee allelen: normaal (F + ) en poliep veroorzakend (F - ).

    22. Een website over FAP die ik aan het lezen was, stelt dat "elk kind, jongen of meisje, geboren uit een persoon met FAP een kans van 50:50 heeft om het gen te erven dat het veroorzaakt." Dit is niet helemaal het hele verhaal wat de De bedoelde website was dat elk kind van één ouder met FAP en één ouder zonder FAP een kans van 50:50 heeft om het gen te erven. Dit betekent dat
    F - is dominant en F + is recessief.
    Deze was moeilijk, maar je kunt het oplossen door alternatieven te elimineren. We weten dat het niet geslachtsgebonden is of op het X-chromosoom ligt, omdat het risico gelijk is voor jongens en meisjes. Als de allelen codominant waren, zou je FAP wel en niet tegelijkertijd kunnen hebben, wat niet werkt. Als FAP recessief zou zijn, dan zou een persoon met FAP F - F - moeten zijn -- en al zijn kinderen zouden het FAP-veroorzakende gen erven. De enige manier waarop de website accuraat is, is als FAP wordt veroorzaakt door een dominant allel. Op die manier is een FAP-patiënt heterozygoot (F - F + )-- en hebben zijn kinderen elk een 50-50 kans om het F - allel te krijgen.

    23. Stel dat twee mensen met FAP toevallig trouwen en kinderen krijgen. Hoe groot is de kans dat hun eerste kind ook FAP zou hebben?
    75%.

    24. Bij het begin van de celdeling worden de chromosomen onder de microscoop zichtbaar. Bij zorgvuldig onderzoek blijkt dat ze op kleine X'en lijken. Elke helft van een X-vormig chromosoom is a/an
    chromatide.

    25. Het Punnett-plein is uitgevonden door
    Reginald H. Punnett.
    Duh!

    De film Lorenzo's Oil uit 1993 was gebaseerd op het echte geval van een jongen met een zeldzame ziekte die adrenoleukodystrofie of ALD wordt genoemd. Dit kan dodelijk zijn in de kindertijd, maar volwassenen ontwikkelen soms later in hun leven een minder ernstige vorm van ALD. ALD is een geslachtsgebonden eigenschap op het X-chromosoom.

    26. Een vrouw zonder familiegeschiedenis van ALD trouwt met een man met ALD. Ze hebben tien zonen. Hoeveel van hen zouden naar verwachting ALD ontwikkelen?
    geen van hen
    Waarom? Laat een normaal X-chromosoom worden geschreven als X+, en een X-chromosoom met het ALD-gen wordt geschreven als X A. Een vrouw zonder familiegeschiedenis van ALD is vermoedelijk X + X + een man met ALD is X A Y. De man geeft een Y-chromosoom aan al zijn zonen -- dat is wat hen per definitie zijn zonen maakt en niet zijn dochters! Geen van zijn zonen kan zijn X A-chromosoom erven, al zijn zonen zouden normaal X+ van mama moeten krijgen, en er wordt niet verwacht dat ze ALD ontwikkelen.

    27. Hetzelfde echtpaar heeft ook tien dochters. Hoeveel van hen zouden naar verwachting ALD ontwikkelen?
    geen van hen
    Zelfde redenering als hierboven: alle dochters erven een X + van mama en X A van papa, waardoor ze drager worden. Maar wacht! Hoe weten we dat ALD recessief is? Zo niet, dan zullen alle dochters ALD ontwikkelen! De aanwijzing zit in de volgende vraag: als normale ouders een ALD-zoon hebben, moet het ALD-gen zijn doorgegeven door een normale moeder en moet ALD recessief zijn.

    28. Stel dat een normale man en een normale vrouw een zoon hebben die ALD ontwikkelt. Hun volgende kind is een dochter. Wat zijn haar kansen om ALD te ontwikkelen?
    0% (ze zal nooit ALD hebben)

    29. Mensen met ALD kunnen bepaalde lipiden die 'vetzuren met een zeer lange keten' of VLCFA's worden genoemd, niet afbreken. Dit zorgt ervoor dat deze zich ophopen in de hersenen, wat leidt tot schade. Dit betekent waarschijnlijk dat ALD-patiënten geen bepaalde _____ kunnen maken die normaal gesproken de VLCFA's zou afbreken.
    enzym

    30. Welke van deze is een geldig verschil tussen meiose en mitose?
    Meiose begint met chromosomen die paren en oversteken, dit gebeurt niet bij mitose.

    31. Genen die dicht bij elkaar op een chromosoom liggen, kunnen worden overgeërfd alsof ze een enkel gen zijn. Dit is
    genetische koppeling.

    32. Warmte kan de waterstofbruggen die een DNA-molecuul bij elkaar houden, afbreken. Dit zorgt ervoor dat het molecuul
    "uitpakken" in twee strengen

    33. In de "genetische code" staat de groep van drie basen ACC "voor" het aminozuur serine. ACC is
    een codon.

    34. Een alfa-helix is ​​een voorbeeld van een eiwit
    secundaire structuur.

    35. Afgelopen woensdag vijftig jaar geleden publiceerden Francis Crick en James Watson de eerste resultaten van hun onderzoek naar DNA. Hun resultaten kunnen worden samengevat als:
    DNA heeft de vorm van een dubbele helix.

    36. In welke van de volgende situaties zou u veel mitose verwachten?
    Alle bovenstaande. (Ontwikkeling van een embryo longkanker en genezing van een wond.)

    37. Een Brits insect dat bekend staat als de "tijgermot" kan verschillende vleugelkleurpatronen hebben. Sommige motten hebben zes witte vlekken op de vleugels, andere hebben slechts twee vlekken. Het gen dat deze eigenschap controleert, vertoont een onvolledige dominantie tussen twee allelen. Dit betekent dat als je een rasechte zesstippelige mot en een rasechte tweestippelige mot kruist, je zou moeten krijgen
    alle vierstippelige motten.

    38. Speciale cellen in uw immuunsysteem, plasmacellen genaamd, produceren grote hoeveelheden eiwitten (antilichamen genaamd) die u beschermen tegen infecties. Op basis van wat ze doen, kunnen we voorspellen dat deze cellen veel
    ribosomen.

    Op een koude besneeuwde kerstavond in 1962 werd een baby achtergelaten op de trappen van het Millville Orphanage and Home for Wayward Foundling Children. Die baby groeide op tot de rijkste financier op Wall Street, de miljardair J. Smedley Richman. Veertig jaar later is meneer Richman op zoek naar zijn biologische ouders om zijn fortuin met hen te delen. Hij plaatst een advertentie in de krant en binnen enkele dagen verschijnen honderden mensen die beweren zijn ouders te zijn.

    39. De heer Richman heeft bloed van het type AB. Dit stelt hem onmiddellijk in staat om te weigeren
    iedereen met bloed type O.

    40. Een stel beweert dat ze de echte ouders zijn van meneer Richman. Hij kan ze als fraudeurs ontmaskeren als:
    ze hebben allebei type A-bloed.

    41. Een ander stel beweert de ouders van meneer Richman te zijn. De moeder heeft bloed type A en de vader heeft bloed type B. Ze stellen Mr. Richman voor aan hun andere kind, zijn vermeende zus, die type O-bloed heeft. Als dit paar echt de ouders van meneer Richman zijn, betekent dit dat de moeder het genotype moet hebben
    AO

    42. Hoe groot is de kans dat het paar genoemd in #41 een kind zou hebben gehad met bloedtype O? (Hint: je moet eerst het genotype van de vader achterhalen.)
    Een op de vier.
    Onthoud dat het enige genotype dat je O-bloed geeft OO is -- d.w.z. je moet een O-allel krijgen van zowel mama als papa. Als zus OO is, dan moet moeder, als ze bloedtype A heeft, het AO-genotype hebben -- en vader, die type B is, moet het BO-genotype hebben. Als u het Punnett-vierkant doet voor een kruising tussen een AO-persoon en een BO-persoon, vindt u een gelijke kans - 25% of één op de vier - voor elke bloedgroep.

    43. Hoe groot is de kans dat het paar genoemd in #41 een kind zou hebben gehad met bloed type B? (Hint: je moet eerst het genotype van de vader achterhalen.)
    Een op de vier.

    44. Wat moet meneer Richman doen met de mensen in #41?
    Doe verder testen, want hij weet het niet zeker.

    45. Een deel van het DNA begint als volgt: TGACCATAAAAATTA. De complementaire mRNA-streng zou moeten lezen
    ACUGGUAUUUUUAAU

    46. ​​Stel dat je ontdekt dat een bepaalde plant DNA heeft dat voor 27% uit adenine (A) bestaat. Je zou de regel van Chargaff kunnen gebruiken om dat te bepalen:
    het DNA moet 46% guanine + cytosine bevatten
    Oooh, dit was slecht. . . Omdat A alleen paren met T en T alleen met A, is de hoeveelheid A gelijk aan de hoeveelheid T. Het DNA van de plant is dus 27% A en 27% T, of 54% A+T. Alle percentages van A, T, G en C tellen op tot 100%, dus het percentage van G+C = 100% - 54%, oftewel 46%.

    47. Wat doen spindelvezels?
    Verplaats chromosomen tijdens de celdeling.

    48. Spindelvezels zijn het meest zichtbaar als er een cel in zit
    metafase of anafase.

    49. Gregor Mendel
    ontdekte de regels die bepalen hoe genen worden geërfd en uitgedrukt.

    50. De hoofdstad van Arkansas is
    Kleine steen.
    Nee, dit was geen strikvraag -- waardoor ik me afvraag hoe het komt dat ten minste één persoon het bij het verkeerde eind had. . .


    Duizelingwekkende natuurlijke diversiteit

    De natuur zit vol met patronen - zichtbare eigenschappen die verschillende biologische functies vervullen, van het aantrekken van partners tot het waarschuwen van roofdieren tot het identificeren van leden van dezelfde soort. Onderzoekers begrijpen al lang dat deze patronen voorspelbare wiskundige modellen volgen. In de jaren vijftig stelde Turing een "reactie-diffusie" -model voor om veel van de patronen in de biologische wereld te verklaren, waarin chemicaliën met tegengestelde effecten elkaar in hetzelfde organisme tegenwerken.

    Organismen lijken dezelfde moleculaire bouwstenen te gebruiken om de visuele motieven van het leven te genereren, maar de genetische werking van deze kleurrijke arrangementen is moeilijk vast te stellen. De apenbloem echter - een winterharde en snelgroeiende plant van het geslacht Mimulus, met een relatief eenvoudig genoom - is het perfecte organisme om de patronen van de natuur te bestuderen, zegt Irene Martinez, a Mimulus onderzoeker aan de Binghamton University.

    Monkeyflowers komen in een verbijsterende reeks kleuren, vormen en patronen, zelfs binnen een enkele soort. In de afgelopen jaren hebben honderden wetenschappers de planten in hun kassen opgekweekt, gretig om de genetische bron van hun diversiteit en de rol van variatie in het voortbestaan ​​van de soort te ontdekken. De bloemen zijn ook uitstekende proxy's voor andere soorten die moeilijker te bestrijden zijn in het laboratorium, zoals luipaarden met hun rozet-gevlekte vacht.

    Mimulus is een zeer krachtig, testbaar systeem”, zegt Arielle Cooley, een apenbloembioloog aan het Whitman College die niet betrokken was bij de nieuwe studie.

    Yuan profiteerde van de flexibiliteit van de fabriek om een ​​hele reeks Mimulus lewisii genetische mutanten in zijn laboratorium. Sommigen van hen verloren hun typische gevlekte patronen, in plaats daarvan vertoonden ze een uniform karmozijnrode vlek die op een tong leek, hangend over een achtergrond van geel en roze.

    Bij toeval kwamen Blackman en zijn laboratorium - gestationeerd in Californië, aan de andere kant van het land van Yuan in Connecticut - tot een soortgelijk idee samen nadat ze in het wild enkele roodtongmutanten van de nauw verwante soort hadden gevonden Mimulus guttatus. Blackman en Yuan besloten samen te werken om te zoeken naar de genetische drijfveren van de weelderige bloemenpracht.


    Cel Beknopt ICSE Class-9 Biology Solutions Selina Publishers

    –: Onderwerpen selecteren :–

    Opmerking: - Voor het bekijken: Beknopt Oplossingen van Hoofdstuk-2 Cel De Eenheid van het Leven . Lees het hele hoofdstuk aandachtig door met figuur. Focus op structuur van cel, endoplasmatisch reticulum, cytoplasma Golgi-lichaam, plastid-centrosoom en kern. Hoofdstuk 2 Cel De Eenheid van het Leven is een heel belangrijk hoofdstuk in ICSE Class 9th biologie.

    Oplossingen van Selina Concise Biology Chapter 2 Cell: The Unit of Life Progress Check-1

    Noem het volgende:

    (i) Het soort microscoop dat bestaat uit een enkele biconvexe lens

    (ii) Het soort spiegel dat wordt gebruikt om licht te werpen op het object in de microscoop van Hooke

    Antwoord geven 1

    Vraag 2.

    Wat is de maximale vergroting die gewoonlijk kan worden bereikt door:

    (l)een samengestelde microscoop,

    (ii)een elektronenmicroscoop

    Antwoord 2

    Voortgangscontrole-2, oplossingen van Selina Concise Biology Chapter 2 Cell:The Unit of Life

    Vraag 1.

    Noem het volgende:

    (l)Elk twee eencellig organisme

    (ii)De langste cellen bij dieren.

    (iii)Amoeboïde cellen bij mensen.

    (NS)Vorm van witte bloedcellen.

    (v)Een celbestanddeel dat alleen zichtbaar is in het celdelingsstadium.

    Antwoord 1

    Vraag 2.

    Noem drie categorieën stoffen die voor een grotere diffusie zorgen vanwege de grote oppervlakte/volume-verhouding van de cellen.

    Antwoord 2

    RBC's, wortelhaar en villi ens tand heeft laatste oppervlakte

    Oplossingen van Selina Concise Biology Progress Check-3, Chapter 2 Cell: The Unit of Life

    Noem het deel van een cel waarin

    (l)veel chemische reacties vinden plaats met behulp van enzymen

    (ii)er ontstaat een netwerk van chromatinevezels.

    (iii)cellulose vormt de hoofdbestanddelen.

    Antwoord 1

    Vraag 2.

    Verschillend tussen

    (l)een orgel en een organellen

    (ii)een plantencel en een dierencel met betrekking tot de aanwezigheid van plastiden.

    Antwoord 2

    (l) Orgaan:Orgaan is een groep weefsel

    (ii) organellen: Organellen is een onderdeel van cel

    Vraag 3.

    Noem het betrokken celorganisme

    (l) Afscheiding van enzymen

    (ii) Invangen van zonne-energie

    (iii) Synthese van eiwitten

    (NS) Intracellulaire spijsvertering

    (v) Productie van ATP

    Antwoord 3

    Vraag-4.

    Noem het celgedeelte dat is

    (l) samengesteld uit cellulose

    (ii) gevormd uit een onregelmatig netwerk van buisvormige dubbele membranen

    (iii) een heldere ruimte met water of een andere stof en oplossing

    Antwoord- 4

    Vraag-5.

    Vermeld of de volgende beweringen waar of niet waar zijn, suggereer de verandering in de onderstreepte informatie:

    (l) Prokaryote cellen hebben grotere ribosomen

    (ii) Eukaryotische cellen hebben mitochondriën

    (iii) Amoebe is een voorbeeld van prokaryoten

    (NS) Bacteriën hebben geen kernmembraan maar bezitten chloroplast

    Antwoord 5

    Oplossingen van Progress Check-4 van Selina Concise Biology Chapter 2 Cell:The Unit of Life

    Vraag 1

    Kolom I noem een ​​paar activiteiten van levende organismen en kolom II de activiteit van cellen die daarmee verband houden. Overeenkomen met de items in de twee kolommen

    Kolom l
    (Activiteit van organisme)
    Kolom ll
    (Activiteit van cellen)
    (i) Reparatie (a) Contractiliteit van cellen
    (ii) Koeling (b) Cellen verslinden ziektekiemen
    (iii) Bewegingen (c) Celdeling
    (iv) Bescherming tegen ziekte (d) Kliercellen geven zoet af voor verdamping

    Antwoord 1

    Kolom l
    (Activiteit van organisme)
    Kolom ll
    (Activiteit van cellen)
    (i) Reparatie (c) Celdeling
    (ii) Koeling (d) Kliercellen geven zoet af voor verdamping
    (iii) Bewegingen (a) Contractiliteit van cel
    (iv) Bescherming tegen ziekte (b) Cel verslinden ziektekiemen

    Welke celorganel is de sleutel tot het leven van de cel.?

    Antwoord 2

    Vraag 3.

    Hoe zeg je dat een cel ook een levensduur en dood heeft zoals een organisme? Geef één voorbeeld.

    Antwoord 3

    Vraag-4.

    Alle organismen scheiden uit. Dosis een individuele cel ook doen? Geef een voorbeeld

    Antwoord 4

    ja, er komt kooldioxide vrij

    Vraag-5 .

    Elk organisme heeft voedsel nodig.Heeft een cel het ook nodig? Heel kort uitleggen

    Antwoord 5

    Ja, glucose nodig in mitochondriën


    Inhoud

    Zie geconjugeerde systemen voor de chemie van elektronenbindingen die ervoor zorgen dat deze moleculen pigment hebben.

      /op porfyrine gebaseerd: chlorofyl, bilirubine, hemocyanine, hemoglobine, myoglobine Lichtgevend: luciferine:
        (algenpigmenten, mengsels van carotenoïden en hun derivaten): alfa- en bètacaroteen, lycopeen, rodopsine: canthaxanthine, zeaxanthine, luteïne

      De primaire functie van pigmenten in planten is fotosynthese, waarbij gebruik wordt gemaakt van het groene pigment chlorofyl en verschillende kleurrijke pigmenten die zoveel mogelijk lichtenergie absorberen. [4] [5] Van pigmenten is ook bekend dat ze een rol spelen bij bestuiving, waarbij ophoping of verlies van pigment kan leiden tot kleurverandering van bloemen, wat aan bestuivers aangeeft welke bloemen lonend zijn en meer stuifmeel en nectar bevatten. [6]

      Plantaardige pigmenten bevatten veel moleculen, zoals porfyrines, carotenoïden, anthocyanines en betalains. Alle biologische pigmenten absorberen selectief bepaalde golflengten van licht terwijl ze andere reflecteren. [4] [5]

      De belangrijkste verantwoordelijke pigmenten zijn:

      • chlorofyl is het primaire pigment in planten. Het is een chloor dat blauwe en rode golflengten van licht absorbeert terwijl het een groot deel van groen reflecteert. Het is de aanwezigheid en relatieve overvloed aan chlorofyl die planten hun groene kleur geeft. Alle landplanten en groene algen bezitten twee vormen van dit pigment: chlorofyl een en chlorofyl B. Kelps, diatomeeën en andere fotosynthetische heterokonten bevatten chlorofyl C in plaats van B, terwijl rode algen alleen chlorofyl bevatten een. Alle chlorofylen dienen als het primaire middel dat planten gebruiken om licht te onderscheppen om de fotosynthese te voeden.
      • Carotenoïden zijn rode, oranje of gele tetraterpenoïden. Tijdens het fotosyntheseproces hebben ze functies bij het oogsten van licht (als accessoire pigmenten), bij fotoprotectie (energiedissipatie via niet-fotochemische uitdoving en het wegvangen van singletzuurstof ter voorkoming van foto-oxidatieve schade), en dienen ze ook als structurele eiwitelementen. In hogere planten dienen ze ook als voorlopers van het plantenhormoon abscisinezuur.
      • Betalains zijn rode of gele pigmenten. Net als anthocyanines zijn ze oplosbaar in water, maar in tegenstelling tot anthocyanines worden ze gesynthetiseerd uit tyrosine. Deze klasse van pigmenten wordt alleen gevonden in de Caryophyllales (inclusief cactus en amarant), en komt nooit samen voor in planten met anthocyanines. [5] Betalains zijn verantwoordelijk voor de dieprode kleur van bieten.
      • anthocyanen (letterlijk "bloemblauw") zijn in water oplosbare flavonoïdepigmenten die, afhankelijk van de pH, rood tot blauw lijken. Ze komen voor in alle weefsels van hogere planten en geven kleur aan bladeren, plantenstengels, wortels, bloemen en vruchten, hoewel niet altijd in voldoende hoeveelheden om op te vallen. Anthocyanines zijn het meest zichtbaar in de bloembladen van bloemen van vele soorten. [5]

      Planten bevatten over het algemeen zes alomtegenwoordige carotenoïden: neoxanthine, violaxanthine, antheraxanthine, zeaxanthine, luteïne en β-caroteen. [7] Luteïne is een geel pigment dat voorkomt in fruit en groenten en is de meest voorkomende carotenoïde in planten. Lycopeen is het rode pigment dat verantwoordelijk is voor de kleur van tomaten. Andere, minder vaak voorkomende carotenoïden in planten zijn luteïne-epoxide (in veel houtachtige soorten), lactucaxanthine (te vinden in sla) en alfa-caroteen (te vinden in wortelen). [8]

      Een bijzonder opvallende manifestatie van pigmentatie bij planten is te zien bij de herfstbladkleur, een fenomeen dat de normaal groene bladeren van veel loofbomen en struiken aantast, waarbij ze gedurende een paar weken in het herfstseizoen verschillende tinten rood, geel, paars en bruin. [9]

      Chlorofylen worden afgebroken tot kleurloze tetrapyrrolen, bekend als: niet-fluorescerende chlorofyl katabolieten (NCC's). [10] Terwijl de overheersende chlorofylen afbreken, worden de verborgen pigmenten van gele xanthofylen en oranje bètacaroteen onthuld. Deze pigmenten zijn het hele jaar door aanwezig, maar de rode pigmenten, de anthocyanines, worden gesynthetiseerd de novo zodra ongeveer de helft van chlorofyl is afgebroken. De aminozuren die vrijkomen bij de afbraak van lichte oogstcomplexen worden de hele winter opgeslagen in de wortels, takken, stengels en stam van de boom tot de volgende lente, wanneer ze worden gerecycled om de boom opnieuw te laten bladeren.

      Algen zijn zeer diverse fotosynthetische organismen, die zich van planten onderscheiden doordat ze in het water levende organismen zijn, geen vaatweefsel vertonen en geen embryo voortbrengen. Beide soorten organismen delen echter het bezit van fotosynthetische pigmenten, die energie absorberen en afgeven die later door de cel wordt gebruikt. Deze pigmenten, naast chlorofylen, zijn phycobiliproteïnen, fucoxanthinen, xanthofylen en carotenen, die dienen om de energie van licht op te vangen en naar het primaire pigment te leiden, dat verantwoordelijk is voor het initiëren van oxygenische fotosynthesereacties.

      Algenfototrofen zoals dinoflagellaten gebruiken peridinine als een licht oogstpigment. Hoewel carotenoïden gecomplexeerd kunnen worden aangetroffen in chlorofylbindende eiwitten zoals de fotosynthetische reactiecentra en lichtoogstcomplexen, worden ze ook aangetroffen in speciale carotenoïde-eiwitten zoals het oranje carotenoïde-eiwit van cyanobacteriën.

      -Phycoerythrin rood-paars pigment, het is de dominante in de soorten die een rood-paarse kleur hebben.

      Bacteriën produceren pigmenten zoals carotenoïden, melanine, violaceïne, prodigiosine, pyocyanine, actinorhodine en zeaxanthine. Cyanobacteriën produceren phycocyanine, phycoerythrin, scytonemine, chlorofyl a, chlorofyl d en chlorofyl f. Paarse zwavelbacteriën produceren bacteriochlorofyl a en bacteriochlorofyl b. [11] In cyanobacteriën komen veel andere carotenoïden voor, zoals canthaxanthine, myxoxanthofyl, synechoxanthine en echinenone.

      -Phycocyanine blauwgroen pigment, is het dominante pigment in cyanobacteriën

      Het grootste deel van de hemoglobine wordt verwijderd wanneer dieren worden geslacht en verbloed. Dus in goed gebloed spierweefsel is myoglobine verantwoordelijk voor 90% of meer van de pigmentatie. De hoeveelheid myoglobine varieert aanzienlijk tussen spierweefsels en wordt beïnvloed door soort, leeftijd, geslacht en fysieke activiteit.

      Pigmentatie wordt door veel dieren gebruikt voor bescherming, door middel van camouflage, mimiek of waarschuwingskleuring. Sommige dieren, waaronder vissen, amfibieën en koppotigen, gebruiken gepigmenteerde chromatoforen om camouflage te bieden die varieert naargelang de achtergrond.

      Pigmentatie wordt gebruikt bij het signaleren tussen dieren, zoals bij verkering en voortplantingsgedrag. Sommige koppotigen gebruiken bijvoorbeeld hun chromatoforen om te communiceren.

      Het fotopigment rhodopsine onderschept licht als eerste stap in de waarneming van licht.

      Huidpigmenten zoals melanine kunnen weefsels beschermen tegen zonnebrand door ultraviolette straling.

      Sommige biologische pigmenten bij dieren, zoals heemgroepen die helpen om zuurstof in het bloed te vervoeren, zijn echter door toeval verkleurd. Hun kleur heeft geen beschermende of signalerende functie.

      Ziekten en aandoeningen Bewerken

      Een verscheidenheid aan ziekten en abnormale aandoeningen waarbij pigmentatie betrokken is, komen voor bij mensen en dieren, hetzij door afwezigheid of verlies van pigmentatie of pigmentcellen, hetzij door overmatige productie van pigment.

        is een erfelijke aandoening die wordt gekenmerkt door totaal of gedeeltelijk verlies van melanine. Mensen en dieren die aan albinisme lijden, worden "albinistisch" genoemd (de term "albino" wordt soms ook gebruikt, maar kan als aanstootgevend worden beschouwd als het op mensen wordt toegepast). , ook wel "visschubziekte" genoemd, is een erfelijke aandoening waarbij een symptoom een ​​overmatige productie van melanine is. De huid is donkerder dan normaal en wordt gekenmerkt door donkere, schilferige, droge plekken. is een aandoening waarbij donkerbruine pigmentvlekken op het gezicht verschijnen, beïnvloed door hormonale veranderingen. Wanneer het tijdens een zwangerschap optreedt, wordt deze aandoening genoemd het masker van de zwangerschap.
      • oogpigmentatie is een ophoping van pigment in het oog en kan worden veroorzaakt door medicatie met latanoprost. [12] is een aandoening waarbij er een verlies is van pigmentproducerende cellen, melanocyten genaamd, in plekken op de huid.

      Pigmenten bij zeedieren Bewerken

      Carotenoïden en carotenoproteïnen

      Carotenoïden zijn de meest voorkomende groep pigmenten in de natuur. [13] Meer dan 600 verschillende soorten carotenoïden worden gevonden in dieren, planten en micro-organismen.

      Dieren zijn niet in staat om hun eigen carotenoïden te maken en zijn dus afhankelijk van planten voor deze pigmenten. Carotenoproteïnen komen vooral veel voor bij zeedieren. Deze complexen zijn verantwoordelijk voor de verschillende kleuren (rood, paars, blauw, groen, enz.) van deze ongewervelde zeedieren voor paringsrituelen en camouflage. Er zijn twee hoofdtypen carotenoproteïnen: Type A en Type B. Type A heeft carotenoïden (chromogeen) die stoichiometrisch zijn geassocieerd met een eenvoudig eiwit (glycoproteïne). Het tweede type, Type B, heeft carotenoïden die geassocieerd zijn met een lipo-eiwit en is meestal minder stabiel. Terwijl type A vaak wordt aangetroffen in het oppervlak (schelpen en huiden) van ongewervelde zeedieren, bevindt type B zich meestal in eieren, eierstokken en bloed. De kleuren en karakteristieke absorptie van deze carotenoproteïnecomplexen zijn gebaseerd op de chemische binding van het chromogeen en de eiwitsubeenheden.

      Het blauwe carotenoproteïne, linckiacyanine, heeft bijvoorbeeld ongeveer 100-200 carotenoïde moleculen per complex. [14] Bovendien veranderen de functies van deze pigment-eiwitcomplexen ook hun chemische structuur. Carotenoproteïnen die zich binnen de fotosynthetische structuur bevinden, komen vaker voor, maar zijn gecompliceerd. Pigment-eiwitcomplexen die zich buiten het fotosynthesesysteem bevinden, komen minder vaak voor, maar hebben een eenvoudigere structuur. Zo zitten er maar twee van deze blauwe astaxanthine-eiwitten in de kwal, Velella velella, bevat slechts ongeveer 100 carotenoïden per complex. [ citaat nodig ]

      Een veelvoorkomend carotenoïde bij dieren is astaxanthine, dat een paarsblauw en groen pigment afgeeft. De kleur van astaxanthine wordt gevormd door complexen te maken met eiwitten in een bepaalde volgorde. De crustochrine heeft bijvoorbeeld ongeveer 20 astaxanthine-moleculen gebonden met eiwit. Wanneer de complexen interageren door exciton-exciton interactie, verlaagt dit het absorptiemaximum, waardoor de verschillende kleurpigmenten veranderen.

      In kreeften zijn verschillende soorten astaxanthine-eiwitcomplexen aanwezig. De eerste is crustacyanine (max. 632 nm), een leiblauw pigment dat voorkomt in het schild van de kreeft. De tweede is crustochrin (max. 409), een geel pigment dat op de buitenste laag van het schild wordt gevonden. Ten slotte vormen het lipoglycoproteïne en ovoverdine een heldergroen pigment dat meestal aanwezig is in de buitenste lagen van het schild en de kreefteieren [15] [16]

      Tetrapyrolen Bewerken

      Tetrapyrrolen zijn de volgende meest voorkomende groep pigmenten. [ citaat nodig ] Ze hebben vier pyrroolringen, elke ring bestaat uit C4H4NH. De belangrijkste rol van de tetrapyrrolen is hun verbinding in het biologische oxidatieproces. Tetrapyrrolen spelen een belangrijke rol bij het transport van elektronen en fungeren als vervanging voor veel enzymen. Ze spelen ook een rol bij de pigmentatie van de weefsels van het mariene organisme.

      Melanine Bewerken

      Melanine [17] is een klasse van verbindingen die als pigment dient met verschillende structuren die verantwoordelijk zijn voor donkere, bruine, geelachtige/roodachtige pigmenten bij zeedieren. Het wordt geproduceerd als het aminozuur tyrosine wordt omgezet in melanine, dat wordt aangetroffen in de huid, het haar en de ogen. Afgeleid van aerobe oxidatie van fenolen, zijn het polymeren.

      Er zijn verschillende soorten melanines, aangezien ze een aggregaat zijn van kleinere componentmoleculen, zoals stikstofbevattende melanines. Er zijn twee klassen pigmenten: zwarte en bruine onoplosbare eumelanines, die zijn afgeleid van aërobe oxidatie van tyrosine in aanwezigheid van tyrosinase, en de in alkali oplosbare phaeomelanines die variëren van geel tot roodbruin, als gevolg van de afwijking van het eumelanine. route door tussenkomst van cysteïne en/of glutathion. Eumelanines worden meestal aangetroffen in de huid en ogen. Verschillende melanines omvatten melanoproteïne (donkerbruine melanine die in hoge concentraties wordt opgeslagen in de inktzak van de inktvis Sepia Officianalis), echinoidea (gevonden in zanddollars en de harten van zee-egels), holothuroidea (gevonden in zeekomkommers) en ophiuroidea (gevonden in slangsterren en slangensterren). Deze melaninen zijn mogelijk polymeren die ontstaan ​​uit de herhaalde koppeling van eenvoudige bi-polyfunctionele monomere tussenproducten, of van hoge molecuulgewichten. De verbindingen benzothiazool en tetrahydroisochinoline ringsystemen werken als UV-absorberende verbindingen.

      Bioluminescentie Bewerken

      De enige lichtbron in de diepzee, zeedieren geven zichtbare lichtenergie af, bioluminescentie genaamd, [18] een subset van chemiluminescentie. Dit is de chemische reactie waarbij chemische energie wordt omgezet in lichtenergie. Naar schatting produceert 90% van de diepzeedieren een soort bioluminescentie. Aangezien een groot deel van het zichtbare lichtspectrum wordt geabsorbeerd voordat het de diepzee bereikt, is het meeste uitgezonden licht van de zeedieren blauw en groen. Sommige soorten kunnen echter rood en infrarood licht uitstralen, en er is zelfs een geslacht gevonden dat gele bioluminescentie uitstraalt. Het orgaan dat verantwoordelijk is voor de emissie van bioluminescentie staat bekend als fotoforen. Dit type is alleen aanwezig in inktvissen en vissen, en wordt gebruikt om hun ventrale oppervlakken te verlichten, die hun silhouetten verbergen voor roofdieren. Het gebruik van de fotoforen in de zeedieren verschilt, zoals lenzen voor het regelen van de kleurintensiteit en de intensiteit van het geproduceerde licht. Inktvissen hebben zowel fotoforen als chromatoforen die beide intensiteiten beheersen. Een ander ding dat verantwoordelijk is voor de emissie van bioluminescentie, wat duidelijk is in de uitbarstingen van licht die kwallen uitzenden, begint met een luciferine (een fotogen) en eindigt met de lichtzender (een fotogogikon). Luciferine, luciferase, zout en zuurstof reageren en combineren om een ​​enkele eenheid te creëren, foto-eiwitten genaamd, die licht kan produceren wanneer ze reageren met een ander molecuul zoals Ca+. Kwallen gebruiken dit als een verdedigingsmechanisme wanneer een kleiner roofdier een kwal probeert te verslinden, het zal zijn lichten laten knipperen, wat daarom een ​​groter roofdier zou lokken en het kleinere roofdier zou wegjagen. Het wordt ook gebruikt als paargedrag.

      In rifbouwende koralen en zeeanemonen wordt fluorescerend licht geabsorbeerd op de ene golflengte en opnieuw uitgezonden op een andere. Deze pigmenten kunnen fungeren als natuurlijke zonnebrandmiddelen, helpen bij de fotosynthese, dienen als waarschuwingskleuring, het aantrekken van partners, het waarschuwen van rivalen of het verwarren van roofdieren.

      Chromatoforen Bewerken

      Chromatoforen zijn kleurpigmentveranderende cellen die direct worden gestimuleerd door centrale motorneuronen. Ze worden voornamelijk gebruikt voor snelle aanpassing aan de omgeving om te camoufleren. Het proces van het veranderen van het kleurpigment van hun huid is afhankelijk van een enkele hoogontwikkelde chromatofoorcel en veel spieren, zenuwen, gliacellen en omhulselcellen. Chromatoforen trekken samen en bevatten blaasjes die drie verschillende vloeibare pigmenten opslaan. Elke kleur wordt aangegeven door de drie soorten chromatofoorcellen: erythroforen, melanoforen en xanthoforen. Het eerste type zijn de erythrophores, die roodachtige pigmenten zoals carotenoïden en pteridines bevatten. Het tweede type zijn de melanoforen, die zwarte en bruine pigmenten bevatten, zoals de melanines. Het derde type zijn de xanthoforen die gele pigmenten bevatten in de vorm van carotenoïden. De verschillende kleuren worden gemaakt door de combinatie van de verschillende lagen van de chromatoforen. Deze cellen bevinden zich meestal onder de huid of schalen de dieren. Er zijn twee categorieën kleuren die door de cel worden gegenereerd: biochromen en schematochromen. Biochromen zijn kleuren chemisch gevormde microscopisch kleine, natuurlijke pigmenten. Hun chemische samenstelling is gemaakt om een ​​bepaalde kleur licht op te nemen en de rest te reflecteren. Daarentegen zijn schematochromen (structurele kleuren) kleuren die worden gecreëerd door lichtreflecties van een kleurloos oppervlak en brekingen door weefsels. Schematochromen werken als prisma's, ze breken en verspreiden zichtbaar licht naar de omgeving, die uiteindelijk een specifieke combinatie van kleuren zal reflecteren. Deze categorieën worden bepaald door de beweging van pigmenten binnen de chromatoforen. De fysiologische kleurveranderingen zijn van korte duur en snel, gevonden bij vissen, en zijn het resultaat van de reactie van een dier op een verandering in de omgeving. De morfologische kleurveranderingen daarentegen zijn veranderingen op de lange termijn, treden op in verschillende stadia van het dier en zijn te wijten aan de verandering van het aantal chromatoforen. Om de kleurpigmenten, transparantie of opaciteit te veranderen, veranderen de cellen van vorm en grootte, en rekken of krimpen hun buitenste laag.

      Fotobeschermende pigmenten Bewerken

      Als gevolg van schade door UV-A en UV-B zijn zeedieren geëvolueerd om verbindingen te hebben die UV-licht absorberen en als zonnebrandcrème werken. Mycosporine-achtige aminozuren (MAA's) kunnen UV-stralen absorberen bij 310-360 nm. Melanine is een andere bekende UV-beschermer. Carotenoïden en fotopigmenten werken beide indirect als lichtbeschermende pigmenten, omdat ze zuurstofvrije radicalen doven. Ze vullen ook fotosynthetische pigmenten aan die lichtenergie absorberen in het blauwe gebied.

      Defensieve rol van pigmenten

      Het is bekend dat dieren hun kleurpatronen gebruiken om roofdieren af ​​te schrikken, maar er is waargenomen dat een sponspigment een chemische stof nabootste die de rui inhield van een amfipod waarvan bekend was dat hij op sponzen jaagde. Dus telkens wanneer die vlokreeft de spons opeet, voorkomen de chemische pigmenten de rui en sterft de vlokreeft uiteindelijk.

      Omgevingsinvloed op kleur Bewerken

      Kleuring bij ongewervelde dieren varieert op basis van de diepte, watertemperatuur, voedselbron, stromingen, geografische locatie, blootstelling aan licht en sedimentatie. Zo neemt de hoeveelheid carotenoïde van een bepaalde zeeanemoon af naarmate we dieper de oceaan in gaan. Het zeeleven dat zich in diepere wateren bevindt, is dus minder briljant dan de organismen die in goed verlichte gebieden leven vanwege de vermindering van pigmenten. In de kolonies van de koloniale ascidian-cyanophyte symbiose Trididemnum solidum, zijn hun kleuren verschillend afhankelijk van het lichtregime waarin ze leven. De kolonies die worden blootgesteld aan de volle zon zijn zwaar verkalkt, dikker en wit. De kolonies die in schaduwrijke gebieden leven, hebben daarentegen meer phycoerythrin (pigment dat groen absorbeert) in vergelijking met phycocyanine (pigment dat rood absorbeert), dunner en paars. De paarse kleur in de gearceerde kolonies is voornamelijk te wijten aan het phycobilin-pigment van de algen, wat betekent dat de variatie van blootstelling aan licht de kleuren van deze kolonies verandert.

      Adaptieve kleuring Bewerken

      Aposematisme is de waarschuwingskleuring om potentiële roofdieren te signaleren om weg te blijven. In veel chromodrorid-naaktslakken nemen ze onsmakelijke en giftige chemicaliën op die worden uitgestoten door sponzen en slaan ze op in hun afstotende klieren (die zich rond de mantelrand bevinden). Roofdieren van naaktslakken hebben geleerd deze bepaalde naaktslakken te vermijden op basis van hun felle kleurpatronen.Prooien beschermen zichzelf ook door hun giftige verbindingen, variërend van een verscheidenheid aan organische en anorganische verbindingen.

      Fysiologische activiteiten Bewerken

      Pigmenten van zeedieren hebben verschillende doelen, behalve defensieve rollen. Van sommige pigmenten is bekend dat ze beschermen tegen UV (zie fotobeschermende pigmenten). In de naaktslak Nembrotha Kubaryana is tetrapyrroolpigment 13 een krachtig antimicrobieel middel gebleken. Ook in dit wezen hebben tamjaminen A, B, C, E en F antimicrobiële, antitumor- en immunosuppressieve activiteiten getoond.

      Sesquiterpenoïden staan ​​bekend om hun blauwe en paarse kleuren, maar er is ook gemeld dat ze verschillende biologische activiteiten vertonen, zoals antibacteriële, immunoregulerende, antimicrobiële en cytotoxische, evenals de remmende activiteit tegen celdeling in de bevruchte zee-egels en ascidische eieren. Van verschillende andere pigmenten is aangetoond dat ze cytotoxisch zijn. In feite vertoonden twee nieuwe carotenoïden die werden geïsoleerd uit een spons genaamd Phakellia stelliderma milde cytotoxiciteit tegen muizenleukemiecellen. Andere pigmenten met medische betrokkenheid omvatten scytonemin, topsentins en debromohymenialdisine hebben verschillende leidende verbindingen op het gebied van respectievelijk ontsteking, reumatoïde artritis en osteoartritis. Er zijn aanwijzingen dat topsentins krachtige mediatoren zijn van immunogene inflatie, en topsentin en scytonemin zijn krachtige remmers van neurogene ontsteking.

      Pigmenten kunnen worden geëxtraheerd en als kleurstoffen worden gebruikt.

      Pigmenten (zoals astaxanthine en lycopeen) worden gebruikt als voedingssupplementen.