狗为什么这么多颜色?
要确认一下题主问题中的“颜色”到底指的是什么。从生物遗传学的角度来讲,生物体具有的颜色,是由细胞中的色素决定的。而色素又大致可以分为两种类型,一种是色素蛋白,另一种是色素复合物(或称染色质)。 色素蛋白又可以分成两类,一类是可以与蛋白质结合的酶,如多酚酸脂过氧化物酶、苯胺氮杂卓酮葡萄糖苷酸酶等,在有氧情况下能将氧化型色素分解为无色的还原型色素;另外一种不能与蛋白质结合的色素蛋白,称之为色蛋白(chromoprotein),这类色素通常都是离子型的染料,能够被纤维母细胞的色素载体蛋白所运输,进而传递到角质层细胞,最终呈现出颜色。 常见的能产生颜色的色素蛋白有血色素(血红蛋白和肌红蛋白)、酵素原(细胞色素P450和细胞色素C)、胡萝卜素以及类胡萝卜素等。其中有些是能够被人体吸收的,因此摄入这些物质能够改变人体的色素含量从而起到养颜的作用。
例如,人体血液中正常含有一千亿个血红蛋白,每个血红蛋白含有两个铁原子,呈粉红色。一旦缺乏铁,血红蛋白数量下降,皮肤就会呈现灰色。锌也是合成黑色素的重要营养物质。 动物体内还有一些可溶性黑色和红色蛋白,它们没有色素载体蛋白的保护,直接暴露于表皮细胞外液中。这些颜色物质能够透过表皮进入体内,所以如果服用过量有可能造成中毒。
色素复合物的形成需要细胞膜表面受体蛋白的协助。它一般由一个带正电荷的色素和一个带负电荷的聚合物共同组成。目前发现的有20多种带有负电荷的聚合物能够形成色素复合物,其中最重要的是胆碱酯酶。它能够水解胆碱酯,释放H+去中和带负电荷的色素,最后使细胞膜两侧电位消失,色素复合物无法形成,色素得以保留,细胞不受影响。
除了细胞内的生化过程会影响色素的生成以外,细胞的外环境也对色素的形成有一定的影响作用。因为人体皮肤的最外层叫做角质层,它是由扁平上皮细胞紧密排列而成的不透水性结构。皮肤表面微生态的研究表明,在这层皮肤上生活着大量的细菌、真菌及病毒,他们都能够以自身的方式获得生长所需要的营养,并分泌可以溶解脂质的物质,从而使角蛋白细胞间的脂质双分子层发生通透性变化,让含色素的细胞器漏出,导致皮肤变色。