مشاهدهٔ شماره ۱۰۱
مقدمه
رنگ‌ها در موجودات زنده دو منشا دارند. آن‌ها ممکن است از پدیده‌ی تجزیه یا پراش نورسفید حاصل شوند یا از تجمع ملکول‌های رنگساز به وجود آیند. به این ترتیب فقط در جانوران، چند فرایند فیزیکی که قادر به تجزیه‌ی نور سفید تابیده شده و خنثی کردن بعضی از تابش‌ها هستند، رنگ‌هایی به‌نام رنگ‌های ساختاری را تولید می‌کنند. این رنگ‌ها یا ناشی از بازتاب ساده‌ی نور در حباب‌های هوای موجود در بافت‌ها هستند، یا حاصل از تجزیه‌ی نور به وسیله‌ی پدیده‌ی پراش در محیط‌های تیره یا نیلسانی هستند.
رنگ‌های ساختاری اساسا در پر پرندگان مثل رنگ آبی پرهای طاووس نر و در حشرات به ویژه در بال‌های پروانه دیده می‌شوند و به گونه‌ای بسیار استثنایی در رنگ‌آمیزی صدف دوکفه‌ای‌ها شرکت دارند. رنگ‌های دیگری که در جانوران و گیاهان دیده می‌شوند ناشی از حضور و تجمع رنگدانه‌ها هستند. رنگدانه ماده‌ای است که بخشی از نور مرئی را به طور انتخابی جذب می‌کند. عوامل شیمیایی مسئول جذب نور، رنگساز نامیده شده‌اند. رنگسازها از پیوندهای شیمیایی سرشار از الکترون‌های جابه‌جا شده یا از درهم آمیختن این پیوندها ساخته می‌شوند. گروه‌های شیمیایی مانند گروه هیدروکسیل یا متوکسی، رنگ زمینه‌ی حاصل از رنگساز را تقویت کرده یا تغییر می‌دهند. این گروه‌ها رنگیار نامیده می‌شوند.
اثر باتوکرومیک یا جابه‌جایی به سمت طول‌موج‌های بالا بستگی به تغییر ساختار ملکولی (افزایش گروه‌های شیمیایی) دارد و نتیجه‌اش تغییر رنگ زرد به سبز، ضمن عبور از بنفش است. برعکس اثر هیپسوکرومیک وابسته به نوعی تغییر ساختاری است که باعث جذب طول‌موج‌های کوتاه‌تر به‌وسیله‌ی ملکول می‌شود. به عنوان مثال، آنتوسیانین ها گروهی از ترکیبات زیستی هستند که مسئول تولید طیف وسیعی از رنگ‌ها در گل‌ها و گیاهان هستند. تغییرات ساختاری آنتوسیانین‌ها در این گوناگونی رنگ نقش اساسی دارد. مثلا افزایش تعداد گروه‌های هیدروکسیل (-OH) در ملکول، باعث آبی شدن رنگ قرمز زمینه در آن‌ها می‌شود. برعکس، آنتوسیانین‌های متوکسیل‌دار (حامل یک گروه متوکسی -OCH3) از دیگر آنتوسیانین‌ها قرمزترند. به‌علاوه، این خواص رنگی بستگی فشرده‌ای با قدرت اسیدی (pH) محیط یاخته‌ای دارند. در حقیقت، تغییرات pH منجر به انتقال پروتون‌ها و آبزدایی ملکول‌ها می‌شود که از آن تعادل‌هایی توتومری بین اشکال گوناگون ساختاری ملکول به بار می‌آید. به این ترتیب آنتوسیان‌ها در محیط قلیایی به رنگ آبی و در محیط اسیدی به رنگ قرمز در می‌آیند. همچنین رنگ آنتوسیان‌ها به وجود نمک‌هایی فلزی مانند آهن، آلومینیوم یا منگنز بستگی دارد که ضمن تغییر دادن تعادل‌های الکترونی ملکول، نقش تقویت کننده‌ی رنگ را برعهده دارند و ملکول را تثبیت می‌کنند.
