Кто-кто окрашивает ваши волосы, радужку глаз и кожу? Вот этот парень, похожий на чернильную кляксу
Это клетка Меланоцит, ваш микроскопический "художник". Его профессия - красить заборы производить на своей внутренней фабрике биологический пигмент меланин и рассылать его клеткам кожи, волос или радужки. У меланоцита есть даже система быстрой доставки продукта - посмотрите на его длинные отростки - это пути, по которым пузырьки с пигментом как можно скорее и точнее достигают "клиентов". Один меланоцит имеет такой доступ к нескольким десяткам клеток. А зачем нужна быстрая доставка краски? Пигмент необходим нам не для красоты - быть брюнетом или рыжим - а для защиты ДНК клеток и белковых структур от ультрафиолета. Полученные от меланоцитов гранулы пигмента концентрируются вокруг ядра клеток и принимают на себя удары фотонов. Молекула меланина "ловит" опасный фотон и преобразует его в безобидную тепловую энергию. Так что меланин - это жизненно-важный продукт, с доставкой которого медлить никак нельзя.
Таким образом цвет шерсти, волос или кожи животных - это в первую очередь защита клеток и внутренних структур организма от агрессивного солнечного света, а уж потом красота или камуфляж.
Защитный пигмент меланин бывает всего двух видов. Эумеланин синтезируется из аминокислоты тирозин. А в феомеланине к тирозину присоединяется ещё серосодержащая аминокислота цистеин. Эти два вида меланинов дают всего четыре возможных оттенка цвета: черный, коричневый, желто-коричневый и рыжий.
Цвет волос, шерсти, кожи определяет один оттенок пигмента или их смесь, а насыщенность (глубина) зависит от количества и плотности производимой краски: черный эумеланин в больших количествах даст жгучий брюнет, а в небольших порциях - серый цвет. Ну, а белая шерсть (седые волосы) - это, соответственно, полное отсутствие меланинов.
Какие из четырёх возможных оттенков меланоциты "варят" в своих биохимических лабах, прописано в генах особи в виде рабочих инструкций - то бишь рецепта краски. Например, мои меланоциты виртуозно стряпают оранжевый феомеланин, слегка разбавляют его чёрным эумеланином (грязи добавляют, ага). Работают нормально, но явно не стахановцы - потому цвет волос получается довольно светлым.
Так получилось, что у млекопитающих художниками работают исключительно меланоциты, у которых всего четыре возможных цвета (и те всех оттенков коричневого:))) Но даже при этом ребята способны создавать настоящие шедевры.
Вопрос: откуда же тогда берётся зеленый и голубой цвет глаз, если у меланоцитов только 4 возможных оттенка карандашей? Об этом будет отдельная статья.
Разноцветный загар
Растения - вот настоящие мастера-химики по созданию пигментных красок. Они виртуозно разукрашивают себя во все мыслимые цвета спектра - это вам не четыре оттенка коричневого, хе-хе! При чём специализированных пигментных клеток, таких как наши меланоциты, у них нет: химичить краску - это рядовая обязанность обычных тканевых представителей.
У пигментов растений разные назначения. Например, зелёный хлорофилл, оранжевые и желтые каротиноиды - это пигменты, которые участвуют в фотосинтезе. Эти молекулы улавливают фотоны света и передают их энергию другим элементам фотосистемы. А вот потрясающе красивые синие, пурпурные и красно-оранжевые антоцианы - это аналог нашего меланина!
Антоцианы не только привлекают насекомых ярким цветом, они защищают клетки цветов или плодов от разрушительного ультрафиолета и активного кислорода. В ответ на световой и окислительный стресс количество антоцианов в закромах клеток растений увеличивается, цвет становится более тёмным и насыщенным - ничего не напоминает? Это же весьма схоже на человеческий загар: усиление пигментации в ответ на стресс, вызванный УФ облучением! Так что не только мы загораем, но и растения это тоже умеют делать. Только загар у них - разноцветный, не то, что у нас...
Кстати, так как пигменты растений являются биологически активными молекулами, они весьма полезны и для нас, человеков. Поедая разноцветные овощи и фрукты, мы получаем дополнительную защиту для наших клеток от окислительного стресса. Я пошла готовить салатик:)
Ещё про загар тут: https://dzen.ru/b/ZFOISSgiZ1TXCDAM?share_to=link
Благодарю за оценку и распространение материала! Так вы помогаете заинтересовать людей наукой.
#меланин #пигменты #растения #животные #клетка #подмикроскопом