色素細胞

取自 食品百科全书

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生物学

中文名称:色素细胞有时称为色素体。

英文名称:Chromatophores

定义:是两栖动物、鱼类、爬行动物、甲壳动物、头足纲动物中的一种含有生物色素的细胞。对冷血动物来说,色素细胞是由胚胎中的神经嵴发展而来,对于产生皮肤色彩和眼睛色彩扮演重要角色。色素细胞依据白光下所呈现的颜色,可以分为黄色素细胞、红色素细胞、彩虹色素细胞、白色素细胞、黑色素细胞与蓝色素细胞。色素细胞也指光合细菌中的有色细胞器(如囊泡)。

分类:

1、黄色素细胞与红色素细胞

色素细胞如果拥有大量带黄色的蝶酸色素称做黄色素细胞(xanthophore),而其中若是带红色和橙色的类胡萝卜素过多,则称为红色素细胞(erythrophore)。有时候在同一个细胞中的囊泡里,蝶酸和类胡萝卜素会同时存在,也就是说,细胞整体的颜色实际上是受到黄色和红色的比例而定,因此辨识这些细胞的种类并没有确切的标准。

将三磷酸鸟苷转变成黄色的蝶酸是大多数色素细胞的特色,但是黄色素细胞拥有额外的生化路径,用以产生更多的黄色色素。而红色的类胡萝卜素是来自食物的代谢,并被输送到红色素细胞,这种现象的首次证明是以缺乏胡萝卜素的蟋蟀喂食青蛙而得到。食物中缺乏胡萝卜素,会使青蛙的红色素细胞缺少红色和橙色,并使外表由绿色转变成蓝色。

2、彩虹色素细胞与白色素细胞

彩虹色素细胞(iridophore)也称为鸟色素细胞(guanophore)。这种细胞的色素是由鸟嘌呤所构成,属于构形色,是利用结晶状平板来反射光线。之所以在光照下能形成彩虹般的色彩,是因为光线经过层迭状的平板时产生的绕射现象,而构形的方向决定这些细胞在观察者眼中的的色彩。此外彩虹色素细胞也利用生物色作为色彩的过滤,经由廷得耳效应或是雷莱散射而产生鲜艳的蓝色或绿色。某些鱼类拥有类似彩虹色素细胞的白色素细胞(leucophore),这种细胞是利用结晶状的嘌呤来反射光线,并产生白色。

与黄色素细胞与红色素细胞的关系类似,彩虹色素细胞与白色素细胞并没有明确的分别。只是彩虹色素细胞通常产生的是彩虹或是金属般的光泽;白色素细胞则反射出白色色泽。

3、黑色素细胞

黑色素细胞(melanophore)含有一种黑色素,称为皮肤黑色素(eumelanin),这种色素因为吸收光线而显现出黑色或是棕色,含有黑色素并分布在细胞中的囊泡,称为黑色体。酪氨酸经过一系列的化学反应就会生成皮肤黑色素,这是一种由二羟基吲哚、二羟基吲哚-2-羧酸,以及一些吡咯环组成的分子。将各种原料合成黑色素的关键酵素是酪胺酸酶,当酵素出现缺陷时,黑色素将无法被合成,因此产生白化症。有些两栖类的皮肤黑色素会带有其它的色素,例如有一种蛙类(phyllomedusine)的黑色素细胞中被发现出奇特的深红色色素。这种红色色素随后被发现是一种蝶酸的二聚物,它累积在皮肤黑色素周围。不过大多数的黑色素细胞仍然被皮肤黑色素所独占,只有少数物种拥有较复杂的内容。

人类只拥有一种色素细胞,也就是哺乳类身上与黑色素细胞相对应的的黑素细胞,以此产生皮肤、毛发和眼睛的颜色。由于和其它细胞的鲜明差异,以及大量的存在,黑色素细胞是目前研究最透彻的色素细胞。不过黑色素细胞与黑素细胞还是有所不同,黑素细胞能够生产一种带有红色或黄色的色素,称为嗜铬黑色素或是假黑色素(phaeomelanin)。

4、蓝色素细胞

1995年,某些鳜鱼身上的鲜明蓝色被发现并非来自构形色,而是一种未知的生物色。这种色素至少出现在两个物种的囊泡中,比起其它动物皆是构形色的蓝色相当不同。带有这些色素的细胞被称为蓝色素细胞(cyanophore),这些不寻常的色素细胞可能也出现在其它的物种,如箭毒蛙和玻璃蛙身上的未知色素和鲜艳的色素细胞

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