Biological pigment
জৈবিক রঞ্জক পদার্থ, যা কেবল রঞ্জক পদার্থ বা বায়োক্রোম নামেও পরিচিত, জীবন্ত প্রাণীর দ্বারা উৎপাদিত পদার্থ যা নির্বাচিত রঙ শোষণের ফলে একটি রঙ ধারণ করে। জৈবিক রঞ্জকগুলির মধ্যে রয়েছে উদ্ভিদ রঞ্জক এবং ফুল রঞ্জক। ত্বক, চোখ, পালক, পশম এবং চুলের মতো অনেক জৈবিক কাঠামোতে ক্রোমাটোফোর নামক বিশেষ কোষে মেলানিনের মতো রঞ্জক থাকে। কিছু প্রজাতিতে, কোনও ব্যক্তির জীবদ্দশায় খুব দীর্ঘ সময় ধরে রঞ্জক পদার্থ জমা হয়। পিগমেন্টের রঙ কাঠামোগত রঙের থেকে আলাদা যে এটি সমস্ত দেখার কোণের জন্য একই, যেখানে কাঠামোগত রঙ নির্বাচিত প্রতিফলন বা আইরিসেন্সের ফলাফল, সাধারণত বহুস্তর কাঠামোর কারণে। উদাহরণস্বরূপ, প্রজাপতির ডানায় সাধারণত কাঠামোগত রঙ থাকে, যদিও অনেক প্রজাপতির কোষ থাকে যা রঞ্জকও ধারণ করে। জৈব রঞ্জক ইলেকট্রন বন্ধন রসায়নের জন্য সংযুক্ত ব্যবস্থা দেখুন যার ফলে এই অণুগুলিতে রঞ্জক থাকে। হেম/পর্ফিরিন-ভিত্তিকঃ ক্লোরোফিল, বিলিরুবিন, হিমোসায়ানিন, হিমোগ্লোবিন, মায়োগ্লোবিন আলো-নির্গমনকারীঃ লুসিফেরিন ক্যারোটিনয়েডঃ হেমাটোক্রোমস (শৈবাল রঞ্জক পদার্থ, ক্যারোটিনয়েডের মিশ্রণ এবং তাদের উৎপত্তি) ক্যারোটিনঃ আলফা এবং বিটা ক্যারোটিন, লাইকোপিন, রোডপসিন জ্যান্থফিলসঃ ক্যান্থ্যাক্সান্থিন, জেক্সান্থিন, লুটিন প্রোটিনিয়াসিসঃ ফাইটোক্রোম, ফাইকোবিলিপ্রোটিনস সিটাকোফুলভিনসঃ তোতাপাখি তুরাসিন এবং তুরাকোভারডিনের জন্য অনন্য লাল এবং হলুদ রঞ্জকগুলির একটি শ্রেণিঃ রঙ্গকগুলি পরাগায়নে একটি ভূমিকা পালন করে বলে জানা যায় যেখানে রঙ্গক জমা বা হ্রাস ফুলের রঙ পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করতে পারে, পরাগরেণুগুলিকে সংকেত দেয় যে কোন ফুলগুলি ফলপ্রসূ এবং এতে আরও পরাগ এবং অমৃত রয়েছে। উদ্ভিদ রঞ্জকগুলির মধ্যে অনেক অণু রয়েছে, যেমন পোরফাইরিন, ক্যারোটিনয়েড, অ্যান্থোসায়ানিন এবং বিটালেইন। সমস্ত জৈবিক রঞ্জক নির্বাচিতভাবে আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য শোষণ করে এবং অন্যদের প্রতিফলিত করে। দায়ী প্রধান রঞ্জকগুলি হলঃ ক্লোরোফিল উদ্ভিদের প্রাথমিক রঞ্জক; এটি একটি ক্লোরিন যা বেশিরভাগ সবুজ প্রতিফলিত করার সময় আলোর নীল এবং লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য শোষণ করে। এটি ক্লোরোফিলের উপস্থিতি এবং আপেক্ষিক প্রাচুর্য যা গাছগুলিকে তাদের সবুজ রঙ দেয়। সমস্ত স্থলজ উদ্ভিদ এবং সবুজ শৈবাল এই রঞ্জকের দুটি রূপ ধারণ করেঃ ক্লোরোফিল এ এবং ক্লোরোফিল বি। কেল্পস, ডায়াটম এবং অন্যান্য সালোকসংশ্লেষক হেটেরোকোন্টে বি-এর পরিবর্তে ক্লোরোফিল সি থাকে, যেখানে লাল শৈবাল শুধুমাত্র ক্লোরোফিল এ ধারণ করে। সমস্ত ক্লোরোফিল সালোকসংশ্লেষণে জ্বালানি দেওয়ার জন্য উদ্ভিদ আলোকে বাধা দেওয়ার প্রাথমিক উপায় হিসাবে কাজ করে। ক্যারোটিনয়েড হল লাল, কমলা বা হলুদ টেট্রাটারপেনয়েড। সালোকসংশ্লেষণের প্রক্রিয়া চলাকালীন, তাদের আলো-সংগ্রহ (আনুষঙ্গিক রঞ্জক হিসাবে), আলোক সুরক্ষায় (অ-আলোক রাসায়নিক শমন করার পাশাপাশি ফটোঅক্সিডেটিভ ক্ষতি প্রতিরোধের জন্য একক অক্সিজেন স্ক্যাভেঞ্জিংয়ের মাধ্যমে শক্তি অপচয়) কাজ করে এবং প্রোটিন কাঠামোগত উপাদান হিসাবেও কাজ করে। উচ্চতর উদ্ভিদে, এগুলি উদ্ভিদ হরমোন অ্যাবসিসিক অ্যাসিডের অগ্রদূত হিসাবেও কাজ করে। বিটালেইন হল লাল বা হলুদ রঞ্জক। অ্যান্থোসায়ানিনের মতো এগুলিও জলে দ্রবণীয়, তবে অ্যান্থোসায়ানিনের বিপরীতে এগুলি টাইরোসিন থেকে সংশ্লেষিত হয়। এই শ্রেণীর রঞ্জক পদার্থ শুধুমাত্র ক্যারিওফিলালেস (ক্যাকটাস এবং অ্যামার্যান্থ সহ) পাওয়া যায় এবং কখনও অ্যান্থোসায়ানিনযুক্ত উদ্ভিদে সহ-ঘটে না। বিটালেইনরা বিটের গভীর লাল রঙের জন্য দায়ী। অ্যান্থোসায়ানিন (আক্ষরিক অর্থে "ফুলের নীল") হল জলে দ্রবণীয় ফ্ল্যাভোনয়েড রঞ্জক যা পিএইচ অনুসারে লাল থেকে নীল দেখায়। এগুলি উচ্চতর উদ্ভিদের সমস্ত টিস্যুতে দেখা যায়, যা পাতা, উদ্ভিদের কান্ড, শিকড়, ফুল এবং ফলগুলিতে রঙ প্রদান করে, যদিও সর্বদা যথেষ্ট পরিমাণে লক্ষণীয় হয় না। অনেক প্রজাতির ফুলের পাপড়িতে অ্যান্থোসায়ানিন সবচেয়ে বেশি দেখা যায়। উদ্ভিদগুলিতে, সাধারণভাবে, ছয়টি সর্বব্যাপী ক্যারোটিনয়েড থাকেঃ নিওক্সান্থিন, ভায়োলাক্সান্থিন, অ্যানথেরাক্সান্থিন, জেক্সান্থিন, লুটিন এবং বিটা-ক্যারোটিন। লুটিন হল একটি হলুদ রঞ্জক যা ফল এবং শাকসবজিতে পাওয়া যায় এবং উদ্ভিদের মধ্যে সবচেয়ে বেশি পরিমাণে ক্যারোটিনয়েড। লাইকোপিন হল লাল রঞ্জক যা টমেটোর রঙের জন্য দায়ী। উদ্ভিদের অন্যান্য কম প্রচলিত ক্যারোটিনয়েডগুলির মধ্যে রয়েছে লুটিন ইপোক্সাইড (অনেক কাঠের প্রজাতিতে), ল্যাকটুক্যাক্সানথিন (লেটুসে পাওয়া যায়) এবং আলফা ক্যারোটিন (গাজরে পাওয়া যায়)। গাছগুলিতে পিগমেন্টেশনের একটি বিশেষ লক্ষণীয় প্রকাশ শরতের পাতার রঙের সাথে দেখা যায়, এমন একটি ঘটনা যা অনেক পর্ণমোচী গাছ এবং গুল্মের সাধারণত সবুজ পাতাকে প্রভাবিত করে যার মাধ্যমে তারা শরতের মরসুমে কয়েক সপ্তাহের মধ্যে লাল, হলুদ, বেগুনি এবং বাদামী রঙের বিভিন্ন ছায়াছবি গ্রহণ করে। ক্লোরোফিলগুলি বর্ণহীন টেট্রাপিরোলগুলিতে পতিত হয় যা ননফ্লুরেসেন্ট ক্লোরোফিল ক্যাটাবোলাইট (এনসিসি) নামে পরিচিত। প্রধান ক্লোরোফিলগুলি ক্ষয় হওয়ার সাথে সাথে হলুদ জ্যান্থোফিল এবং কমলা বিটা-ক্যারোটিনের লুকানো রঞ্জকগুলি প্রকাশিত হয়। এই রঞ্জকগুলি সারা বছর উপস্থিত থাকে, তবে লাল রঞ্জক, অ্যান্থোসায়ানিনগুলি সংশ্লেষিত হয় যখন প্রায় অর্ধেক ক্লোরোফিল অবনমিত হয়। হালকা ফসল কাটার কমপ্লেক্সগুলির অবক্ষয় থেকে মুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি আগামী বসন্ত পর্যন্ত গাছের শিকড়, শাখা, কান্ড এবং কাণ্ডে সমস্ত শীতকালে সংরক্ষণ করা হয় যখন সেগুলি পুনর্ব্যবহার করে গাছটিকে পুনরায় পাতায় পরিণত করা হয়। শৈবাল শৈবালের রঞ্জকগুলি খুব বৈচিত্র্যময় সালোকসংশ্লেষক জীব, যা উদ্ভিদের থেকে আলাদা যে তারা জলজ জীব, তারা ভাস্কুলার টিস্যু উপস্থাপন করে না এবং ভ্রূণ তৈরি করে না। যাইহোক, উভয় ধরনের জীবের মধ্যে সালোকসংশ্লেষক রঞ্জক থাকে, যা পরে কোষ দ্বারা ব্যবহৃত শক্তি শোষণ করে এবং মুক্ত করে। ক্লোরোফিল ছাড়াও এই রঞ্জকগুলি হল ফাইকোবিলিপ্রোটিন, ফিউকোক্সানথিন, জ্যান্থোফিল এবং ক্যারোটিন, যা আলোর শক্তিকে আটকে রাখে এবং এটিকে প্রাথমিক রঞ্জক পদার্থে নিয়ে যায়, যা অক্সিজেনযুক্ত সালোকসংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া শুরু করার জন্য দায়ী। ডাইনোফ্ল্যাজেলেটের মতো শৈবালের ফটোট্রফগুলি হালকা ফসল কাটার রঞ্জক হিসাবে পেরিডিনিন ব্যবহার করে। যদিও ক্যারোটেনয়েডগুলি ক্লোরোফিল-বাইন্ডিং প্রোটিনের মধ্যে যেমন সালোকসংশ্লেষক প্রতিক্রিয়া কেন্দ্র এবং হালকা-ফসল কাটার কমপ্লেক্সের মধ্যে জটিল অবস্থায় পাওয়া যায়, তবে এগুলি সায়ানোব্যাকটেরিয়ার কমলা ক্যারোটেনয়েড প্রোটিনের মতো ডেডিকেটেড ক্যারোটেনয়েড প্রোটিনের মধ্যেও পাওয়া যায়। ব্যাকটেরিয়ার রঞ্জক পদার্থ ক্যারোটিনয়েড, মেলানিন, ভায়োলাসিন, প্রডিজিওসিন, পায়োসায়ানিন, অ্যাক্টিনোরহোডিন এবং জেক্সানথিনের মতো রঞ্জক পদার্থ তৈরি করে। সায়ানোব্যাকটেরিয়া ফাইকোসায়ানিন, ফাইকোয়ারিথ্রিন, সাইটোনিমিন, ক্লোরোফিল এ, ক্লোরোফিল ডি এবং ক্লোরোফিল এফ তৈরি করে। বেগুনি সালফার ব্যাকটেরিয়া ব্যাকটেরিওক্লোরোফিল এ এবং ব্যাকটেরিওক্লোরোফিল বি তৈরি করে। সায়ানোব্যাকটেরিয়ায় আরও অনেক ক্যারোটিনয়েড রয়েছে যেমন ক্যান্থ্যাক্সান্থিন, মাইক্সক্সান্থফিল, সিনেকক্সান্থিন এবং ইচিনিনোন। পিগমেন্টেশন অনেক প্রাণী সুরক্ষার জন্য ছদ্মবেশ, অনুকরণ বা সতর্কতা রঙের মাধ্যমে ব্যবহার করে। মাছ, উভচর এবং সেফালোপড সহ কিছু প্রাণী পিগমেন্টযুক্ত ক্রোমাটোফোর ব্যবহার করে ছদ্মবেশ সরবরাহ করে যা পটভূমির সাথে মেলে। পশুদের মধ্যে সংকেত দেওয়ার ক্ষেত্রে পিগমেন্টেশন ব্যবহার করা হয়, যেমন বিবাহপূর্ব মেলামেশা এবং প্রজনন আচরণে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু সেফালোপড যোগাযোগের জন্য তাদের ক্রোমাটোফোর ব্যবহার করে। ফটোপিগমেন্ট রোডপসিন আলোর উপলব্ধির প্রথম ধাপ হিসাবে আলোকে বাধা দেয়। মেলানিনের মতো ত্বকের রঞ্জকগুলি অতিবেগুনী বিকিরণ দ্বারা রোদে পোড়া থেকে টিস্যুকে রক্ষা করতে পারে। যাইহোক, প্রাণীদের মধ্যে কিছু জৈবিক রঞ্জক, যেমন হিম গ্রুপ যা রক্তে অক্সিজেন বহন করতে সাহায্য করে, ঘটনাক্রমে রঙিন হয়। তাদের রঙের কোনও সুরক্ষামূলক বা সংকেত ফাংশন নেই। মটর এফিড (অ্যাসিরথোসিফন পিসাম), দুই দাগযুক্ত মাকড়সার মাইট (টেট্রানিকাস উরটিকা) এবং গল মিডজেস (পরিবার সেসিডোমাইইডি) হল একমাত্র পরিচিত প্রাণী যা ক্যারোটিনয়েড সংশ্লেষণে সক্ষম। এই আর্থ্রোপডগুলিতে ক্যারোটিনয়েড সংশ্লেষের জন্য জিনের উপস্থিতিকে ছত্রাক থেকে স্বাধীন অনুভূমিক জিন স্থানান্তর (এইচজিটি) ঘটনার জন্য দায়ী করা হয়েছে। রোগ এবং অবস্থা পিগমেন্টেশন জড়িত বিভিন্ন রোগ এবং অস্বাভাবিক অবস্থা মানুষ এবং প্রাণীদের মধ্যে হয় পিগমেন্টেশন বা পিগমেন্ট কোষের অনুপস্থিতি বা ক্ষতি বা পিগমেন্টের অতিরিক্ত উৎপাদন থেকে হয়। অ্যালবিনিজম একটি বংশগত ব্যাধি যা মেলানিনের সম্পূর্ণ বা আংশিক ক্ষতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অ্যালবিনিজমে আক্রান্ত মানুষ এবং প্রাণীদের "অ্যালবিনিস্টিক" বলা হয় ("অ্যালবিনো" শব্দটি কখনও কখনও ব্যবহৃত হয়, তবে মানুষের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হলে আক্রমণাত্মক বলে বিবেচিত হতে পারে)। ল্যামেলার ইচিথিওসিস, যাকে "ফিশ স্কেল ডিজিজ" ও বলা হয়, একটি বংশগত অবস্থা যেখানে একটি লক্ষণ হল মেলানিনের অতিরিক্ত উৎপাদন। ত্বক স্বাভাবিকের চেয়ে গাঢ়, এবং কালো, আঁশযুক্ত, শুষ্ক দাগ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। মেলাজমা হল এমন একটি অবস্থা যেখানে হরমোনের পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হয়ে মুখে গাঢ় বাদামী রঙের রঞ্জক পদার্থের দাগ দেখা যায়। যখন এটি গর্ভাবস্থায় ঘটে, তখন এই অবস্থাকে গর্ভাবস্থার মুখোশ বলা হয়। অকুলার পিগমেন্টেশন হল চোখে রঙ্গক জমা হওয়া, এবং ল্যাটানোপ্রোস্ট ওষুধের কারণে হতে পারে। ভিটিলিগো এমন একটি অবস্থা যেখানে ত্বকের প্যাচগুলিতে মেলানোসাইট নামক রঞ্জক উৎপাদনকারী কোষের ক্ষতি হয়। সামুদ্রিক প্রাণীদের পিগমেন্ট ক্যারোটিনয়েড এবং ক্যারোটিনোপ্রোটিন ক্যারোটিনয়েড হল প্রকৃতিতে পাওয়া রঙ্গকগুলির সবচেয়ে সাধারণ গ্রুপ। প্রাণী, উদ্ভিদ এবং অণুজীবের মধ্যে 600 টিরও বেশি বিভিন্ন ধরনের ক্যারোটিনয়েড পাওয়া যায়। সামুদ্রিক প্রাণীরা তাদের নিজস্ব ক্যারোটিনয়েড তৈরি করতে অক্ষম এবং তাই এই রঞ্জকগুলির জন্য উদ্ভিদের উপর নির্ভর করে। ক্যারোটিনোপ্রোটিন বিশেষ করে সামুদ্রিক প্রাণীদের মধ্যে প্রচলিত। এই কমপ্লেক্সগুলি বিভিন্ন রঙের (লাল, বেগুনি, নীল, সবুজ ইত্যাদি) জন্য দায়ী। সঙ্গমের আচার এবং ছদ্মবেশের জন্য এই সামুদ্রিক অমেরুদণ্ডী প্রাণীদের কাছে। প্রধানত দুই ধরনের ক্যারোটিনোপ্রোটিন রয়েছেঃ টাইপ এ এবং টাইপ বি। টাইপ এ-তে ক্যারোটিনয়েড (ক্রোমোজেন) রয়েছে যা স্টোইকিওমেট্রিকভাবে একটি সাধারণ প্রোটিন (গ্লাইকোপ্রোটিন)-এর সাথে যুক্ত। দ্বিতীয় প্রকার, টাইপ বি-তে ক্যারোটিনয়েড রয়েছে যা একটি লাইপো প্রোটিনের সাথে যুক্ত এবং সাধারণত কম স্থিতিশীল। টাইপ এ সাধারণত সামুদ্রিক অমেরুদণ্ডী প্রাণীর পৃষ্ঠে (খোসা এবং চামড়া) পাওয়া যায়, টাইপ বি সাধারণত ডিম, ডিম্বাশয় এবং রক্তে পাওয়া যায়। এই ক্যারোটিনোপ্রোটিন কমপ্লেক্সগুলির রঙ এবং বৈশিষ্ট্যগত শোষণ ক্রোমোজেন এবং প্রোটিন সাবইউনিটের রাসায়নিক বন্ধনের উপর ভিত্তি করে। উদাহরণস্বরূপ, নীল ক্যারোটিনোপ্রোটিন, লিন্কিয়াসিয়ানিনের প্রতিটি জটিলতায় প্রায় 100-200 ক্যারোটিনয়েড অণু থাকে। উপরন্তু, এই রঙ্গক-প্রোটিন কমপ্লেক্সগুলির কার্যকারিতা তাদের রাসায়নিক কাঠামোকেও পরিবর্তন করে। সালোকসংশ্লেষক কাঠামোর মধ্যে থাকা ক্যারোটিনোপ্রোটিনগুলি বেশি সাধারণ, তবে জটিল। সালোকসংশ্লেষক ব্যবস্থার বাইরে থাকা পিগমেন্ট-প্রোটিন কমপ্লেক্সগুলি কম প্রচলিত, তবে একটি সহজ কাঠামো রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, জেলিফিশে এই নীল অ্যাস্টাক্সানথিন-প্রোটিনগুলির মধ্যে কেবল দুটি রয়েছে, ভেলেলা ভেলেলা, প্রতি কমপ্লেক্সে মাত্র 100 টি ক্যারোটিনয়েড রয়েছে। প্রাণীদের মধ্যে একটি সাধারণ ক্যারোটিনয়েড হল অ্যাস্টাক্সানথিন, যা একটি বেগুনি-নীল এবং সবুজ রঞ্জক নির্গত করে। অ্যাস্টাক্সানথিনের রঙ একটি নির্দিষ্ট ক্রমে প্রোটিনের সাথে জটিল তৈরি করে গঠিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ক্রাস্টোক্রিনে প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ প্রায় 20টি অ্যাস্টাক্সানথিন অণু থাকে। যখন কমপ্লেক্সগুলি এক্সাইটন-এক্সাইটন মিথস্ক্রিয়া দ্বারা মিথস্ক্রিয়া করে, তখন এটি শোষণকে সর্বাধিক হ্রাস করে, বিভিন্ন রঙের রঞ্জক পরিবর্তন করে। লবস্টারে বিভিন্ন ধরনের অ্যাস্টাক্সানথিন-প্রোটিন কমপ্লেক্স উপস্থিত থাকে। প্রথমটি হল ক্রাস্টাসায়ানিন (সর্বোচ্চ 632 এনএম), একটি স্লেট-নীল রঞ্জক যা লবস্টারের কারাপেসে পাওয়া যায়। দ্বিতীয়টি হল ক্রাস্টোক্রিন (সর্বোচ্চ 409), একটি হলুদ রঞ্জক যা কারাপেসের বাইরের স্তরে পাওয়া যায়। সবশেষে, লিপোগ্লাইকোপ্রোটিন এবং ওভোভার্ডিন একটি উজ্জ্বল সবুজ রঞ্জক গঠন করে যা সাধারণত কারাপেস এবং লবস্টারের ডিমের বাইরের স্তরে উপস্থিত থাকে। টেট্রাপিরোলস হল রঞ্জক পদার্থের পরবর্তী সবচেয়ে সাধারণ গোষ্ঠী। তাদের চারটি পাইরোল রিং রয়েছে, প্রতিটি রিং C4H4NH নিয়ে গঠিত। টেট্রাপিরোলের প্রধান ভূমিকা হল জৈবিক জারণ প্রক্রিয়ায় তাদের সংযোগ। ইলেক্ট্রন পরিবহনে টেট্রাপিরোলের একটি প্রধান ভূমিকা রয়েছে এবং অনেক উৎসেচকের প্রতিস্থাপন হিসাবে কাজ করে। সামুদ্রিক জীবের টিস্যুগুলির রঞ্জককরণেও এগুলির ভূমিকা রয়েছে। মেলানিন হল যৌগগুলির একটি শ্রেণী যা সামুদ্রিক প্রাণীদের মধ্যে গাঢ়, ট্যান, হলুদ/লালচে রঞ্জকগুলির জন্য দায়ী বিভিন্ন কাঠামো সহ একটি রঞ্জক হিসাবে কাজ করে। এটি তৈরি হয় যখন অ্যামিনো অ্যাসিড টাইরোসিন মেলানিনে রূপান্তরিত হয়, যা ত্বক, চুল এবং চোখে পাওয়া যায়। ফেনলের অ্যারোবিক জারণ থেকে উদ্ভূত, এগুলি পলিমার। বিভিন্ন ধরনের মেলানিন রয়েছে যা বিবেচনা করে যে এগুলি ছোট উপাদান অণুগুলির সমষ্টি, যেমন নাইট্রোজেনযুক্ত মেলানিন। রঞ্জকগুলির দুটি শ্রেণী রয়েছেঃ কালো এবং বাদামী অদ্রবণীয় ইউমেলানিন, যা টাইরোসিনেজের উপস্থিতিতে টাইরোসিনের অ্যারোবিক জারণ থেকে উদ্ভূত হয় এবং ক্ষার-দ্রবণীয় ফাইওমেলানিন যা হলুদ থেকে লাল বাদামী রঙের হয়, যা সিস্টিন এবং/অথবা গ্লুটাথিয়নের হস্তক্ষেপের মাধ্যমে ইউমেলানিন পথের বিচ্যুতি থেকে উদ্ভূত হয়। ইউমেলানিন সাধারণত ত্বক এবং চোখে পাওয়া যায়। বেশ কয়েকটি ভিন্ন মেলানিনের মধ্যে রয়েছে মেলানোপ্রোটিন (গাঢ় বাদামী মেলানিন যা কাটলফিশ সেপিয়া অফিসিয়ানালিসের কালি থলিতে উচ্চ ঘনত্বে সংরক্ষণ করা হয়), ইকিনোইডিয়া (বালির ডলার এবং সমুদ্রের অর্চিনের হৃদয়ে পাওয়া যায়), হোলোথুরাইডিয়া (সমুদ্রের শসায় পাওয়া যায়) এবং অফিউরোইডিয়া (ভঙ্গুর এবং সাপের তারায় পাওয়া যায়)। এই মেলানিনগুলি সম্ভবত পলিমার যা সাধারণ দ্বি-কার্যকরী মনোমেরিক মধ্যস্থতাকারী বা উচ্চ আণবিক ওজনের পুনরাবৃত্তি সংযোগ থেকে উদ্ভূত হয়। বেনজোথিয়াজোল এবং টেট্রাহাইড্রোআইসক্যুইনোলিন রিং সিস্টেমগুলি অতিবেগুনী-শোষণকারী যৌগ হিসাবে কাজ করে। বায়োলুমিনেসেন্স গভীর সমুদ্রের একমাত্র আলোর উৎস, সামুদ্রিক প্রাণীরা দৃশ্যমান আলো শক্তি নির্গত করে যাকে বায়োলুমিনেসেন্স বলা হয়, যা কেমিলুমিনেসেন্সের একটি উপসেট। এটি সেই রাসায়নিক বিক্রিয়া যেখানে রাসায়নিক শক্তি আলোক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। অনুমান করা হয় যে 90 শতাংশ গভীর সমুদ্রের প্রাণী কোনো না কোনো ধরনের বায়োলুমিনেসেন্স উৎপাদন করে। গভীর সমুদ্রে পৌঁছনোর আগে দৃশ্যমান আলোর বর্ণালীর একটি বড় অংশ শোষিত হয় বলে বিবেচনা করে, সমুদ্র-প্রাণী থেকে নির্গত বেশিরভাগ আলো নীল এবং সবুজ। যাইহোক, কিছু প্রজাতি একটি লাল এবং ইনফ্রারেড আলো নির্গত করতে পারে, এবং এমন একটি প্রজাতিও রয়েছে যা হলুদ বায়োলুমিনেসেন্স নির্গত করে। বায়োলুমিনেসেন্স নির্গমনের জন্য দায়ী অঙ্গটি ফটোফোর নামে পরিচিত। এই প্রকারটি শুধুমাত্র স্কুইড এবং মাছের মধ্যে উপস্থিত থাকে এবং তাদের ভেন্ট্রাল পৃষ্ঠগুলিকে আলোকিত করতে ব্যবহৃত হয়, যা শিকারিদের থেকে তাদের সিলুয়েটগুলিকে ছদ্মবেশ দেয়। সমুদ্র-প্রাণীদের মধ্যে ফটোফোরের ব্যবহার ভিন্ন, যেমন রঙের তীব্রতা এবং উৎপাদিত আলোর তীব্রতা নিয়ন্ত্রণের জন্য লেন্স। স্কুইডগুলিতে ফটোফোর এবং ক্রোমাটোফোর উভয়ই থাকে যা এই উভয় তীব্রতাকে নিয়ন্ত্রণ করে। আরেকটি বিষয় যা বায়োলুমিনেসেন্স নির্গমনের জন্য দায়ী, যা জেলিফিশ নির্গত আলোর বিস্ফোরণে স্পষ্ট হয়, একটি লুসিফেরিন (একটি ফোটোজেন) দিয়ে শুরু হয় এবং আলোর নির্গমনকারী (একটি ফটাগোজিকন) দিয়ে শেষ হয়। লুসিফেরিন, লুসিফেরেজ, লবণ এবং অক্সিজেন বিক্রিয়া করে এবং একত্রিত হয়ে ফটো-প্রোটিন নামে একটি একক তৈরি করে, যা Ca + এর মতো অন্য অণুর সাথে বিক্রিয়া করলে আলো তৈরি করতে পারে। জেলিফিশ এটিকে একটি প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা হিসাবে ব্যবহার করে; যখন একটি ছোট শিকারী একটি জেলিফিশকে গ্রাস করার চেষ্টা করে, তখন এটি তার আলো জ্বালিয়ে দেবে, যা তাই একটি বড় শিকারীকে প্রলুব্ধ করবে এবং ছোট শিকারীকে তাড়া করবে। এটি সঙ্গমের আচরণ হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। রিফ-বিল্ডিং প্রবাল এবং সমুদ্রের অ্যানিমোনে, তারা ফ্লুরোসেস করে; আলো এক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শোষিত হয় এবং অন্যটিতে পুনরায় নির্গত হয়। এই রঞ্জকগুলি প্রাকৃতিক সানস্ক্রিন হিসাবে কাজ করতে পারে, সালোকসংশ্লেষণে সহায়তা করতে পারে, সতর্কতা রঙ হিসাবে কাজ করতে পারে, সঙ্গীদের আকর্ষণ করতে পারে, প্রতিদ্বন্দ্বীদের সতর্ক করতে পারে বা শিকারিদের বিভ্রান্ত করতে পারে। ক্রোমাটোফোর হল রঙিন রঞ্জক পরিবর্তনকারী কোষ যা সরাসরি কেন্দ্রীয় মোটর নিউরন দ্বারা উদ্দীপিত হয়। এগুলি প্রাথমিকভাবে ছদ্মবেশের জন্য দ্রুত পরিবেশগত অভিযোজনের জন্য ব্যবহৃত হয়। তাদের ত্বকের রঙিন রঞ্জক পরিবর্তন করার প্রক্রিয়াটি একটি অত্যন্ত উন্নত ক্রোমাটোফোর কোষ এবং অনেক পেশী, স্নায়ু, গ্লিয়াল এবং ম্যান কোষের উপর নির্ভর করে। ক্রোমাটোফোরগুলি সঙ্কুচিত হয় এবং এতে ভেসিকল থাকে যা তিনটি ভিন্ন তরল রঞ্জক সঞ্চয় করে। প্রতিটি রঙ তিন ধরনের ক্রোমাটোফোর কোষ দ্বারা নির্দেশিত হয়ঃ এরিথ্রোফোর, মেলানোফোর এবং জ্যান্থোফোর। প্রথম প্রকারটি হল এরিথ্রোফোর, যার মধ্যে ক্যারোটিনয়েড এবং টেরিডিনের মতো লালচে রঞ্জক থাকে। দ্বিতীয় প্রকারটি হল মেলানোফোর, যার মধ্যে মেলানিনের মতো কালো এবং বাদামী রঞ্জক রয়েছে। তৃতীয় প্রকারটি হল জ্যান্থোফোর যা ক্যারোটিনয়েডের আকারে হলুদ রঞ্জক ধারণ করে। ক্রোমাটোফোরের বিভিন্ন স্তরের সংমিশ্রণে বিভিন্ন রঙ তৈরি হয়। এই কোষগুলি সাধারণত ত্বকের নীচে অবস্থিত হয় বা প্রাণীদের স্কেল করে। কোষ দ্বারা উৎপন্ন রঙের দুটি বিভাগ রয়েছে-বায়োক্রোম এবং স্কিমেটোক্রোম। বায়োক্রোম হল রাসায়নিকভাবে গঠিত মাইক্রোস্কোপিক, প্রাকৃতিক রঞ্জক। তাদের রাসায়নিক গঠন আলোর কিছু রঙ গ্রহণ এবং বাকি প্রতিফলিত করার জন্য তৈরি করা হয়। এর বিপরীতে, স্কিমেটোক্রোম (কাঠামোগত রঙ) হল বর্ণহীন পৃষ্ঠ থেকে আলোর প্রতিফলন এবং টিস্যু দ্বারা প্রতিসরণ দ্বারা তৈরি রঙ। স্কিমেটোক্রোমগুলি প্রিজমের মতো কাজ করে, দৃশ্যমান আলোকে পরিবেশে প্রতিসরণ করে এবং ছড়িয়ে দেয়, যা শেষ পর্যন্ত রঙের একটি নির্দিষ্ট সংমিশ্রণকে প্রতিফলিত করবে। এই বিভাগগুলি ক্রোমাটোফোরের মধ্যে রঞ্জকগুলির গতিবিধি দ্বারা নির্ধারিত হয়। শারীরবৃত্তীয় রঙের পরিবর্তনগুলি স্বল্পমেয়াদী এবং দ্রুত, মাছগুলিতে পাওয়া যায় এবং পরিবেশের পরিবর্তনের প্রতি প্রাণীর প্রতিক্রিয়ার ফলস্বরূপ হয়। এর বিপরীতে, রূপতাত্ত্বিক রঙের পরিবর্তনগুলি দীর্ঘমেয়াদী পরিবর্তন, যা প্রাণীর বিভিন্ন পর্যায়ে ঘটে এবং ক্রোমাটোফোরের সংখ্যার পরিবর্তনের কারণে হয়। রঙিন রঞ্জক, স্বচ্ছতা বা অস্বচ্ছতা পরিবর্তন করতে, কোষগুলি আকার এবং আকারে পরিবর্তিত হয় এবং তাদের বাইরের আবরণ প্রসারিত বা সংকুচিত করে। ইউভি-এ এবং ইউভি-বি থেকে ক্ষতির কারণে, সামুদ্রিক প্রাণীদের এমন যৌগ রয়েছে যা ইউভি আলো শোষণ করে এবং সানস্ক্রিন হিসাবে কাজ করে। মাইকোস্পোরিন-সদৃশ অ্যামিনো অ্যাসিড (এমএএ) 310-360 এনএম-এ অতিবেগুনী রশ্মি শোষণ করতে পারে। মেলানিন হল আরেকটি সুপরিচিত ইউভি-সুরক্ষাকারী। ক্যারোটিনয়েড এবং ফটোপিগমেন্ট উভয়ই পরোক্ষভাবে আলোক-সুরক্ষামূলক রঞ্জক হিসাবে কাজ করে, কারণ তারা অক্সিজেন মুক্ত-র্যাডিকেলগুলিকে প্রশমিত করে। এগুলি সালোকসংশ্লেষক রঞ্জকগুলিকেও পরিপূরক করে যা নীল অঞ্চলে আলোক শক্তি শোষণ করে। রঙ্গকগুলির প্রতিরক্ষামূলক ভূমিকা এটি জানা যায় যে প্রাণীরা শিকারিদের সতর্ক করার জন্য তাদের রঙের নিদর্শন ব্যবহার করে, তবে এটি দেখা গেছে যে একটি স্পঞ্জ রঙ্গক একটি রাসায়নিকের অনুকরণ করে যা স্পঞ্জের শিকার হিসাবে পরিচিত একটি অ্যাম্ফিপোডের মৌল্টিং নিয়ন্ত্রণের সাথে জড়িত। তাই যখনই সেই অ্যাম্ফিপোড স্পঞ্জটি খায়, তখন রাসায়নিক রঞ্জকগুলি মৌল্টিং প্রতিরোধ করে এবং অবশেষে অ্যাম্ফিপোড মারা যায়। অমেরুদণ্ডী প্রাণীদের রঙিন রঙের উপর পরিবেশগত প্রভাব গভীরতা, জলের তাপমাত্রা, খাদ্য উৎস, স্রোত, ভৌগলিক অবস্থান, আলোর এক্সপোজার এবং অবক্ষেপের উপর ভিত্তি করে পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সমুদ্রের গভীরে যাওয়ার সাথে সাথে একটি নির্দিষ্ট সামুদ্রিক অ্যানিমনের ক্যারোটিনয়েডের পরিমাণ হ্রাস পায়। সুতরাং, গভীর জলে বসবাসকারী সামুদ্রিক জীবন রঙ্গক হ্রাসের কারণে ভাল-আলোকিত অঞ্চলে বসবাসকারী জীবের তুলনায় কম উজ্জ্বল। ঔপনিবেশিক অ্যাসিডিয়ান-সায়ানোফাইট সিম্বিওসিস ট্রাইডিডেমনম সলিডামের উপনিবেশগুলিতে, তারা যে হালকা শাসনে বাস করে তার উপর নির্ভর করে তাদের রঙ আলাদা হয়। পূর্ণ সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসা উপনিবেশগুলি ভারী ক্যালসিফাইড, ঘন এবং সাদা। এর বিপরীতে ছায়াযুক্ত অঞ্চলে বসবাসকারী উপনিবেশগুলিতে ফাইকোসাইয়ানিনের (লাল শোষণকারী রঞ্জক) তুলনায় বেশি ফাইকোয়ারিথ্রিন (সবুজ শোষণকারী রঞ্জক) থাকে, পাতলা এবং বেগুনি রঙের হয়। ছায়াযুক্ত উপনিবেশগুলিতে বেগুনি রঙ মূলত শৈবালের ফাইকোবিলিন রঞ্জকের কারণে হয়, যার অর্থ আলোর সংস্পর্শে আসার বৈচিত্র্য এই উপনিবেশগুলির রঙ পরিবর্তন করে। অভিযোজিত রঙ অ্যাপোসেমাটিজম হল সম্ভাব্য শিকারীদের দূরে থাকার সংকেত দেওয়ার জন্য একটি সতর্ককারী রঙ। অনেক ক্রোমোডোরিড নুডিব্রাঞ্চে, তারা স্পঞ্জ থেকে নির্গত বিরক্তিকর এবং বিষাক্ত রাসায়নিক গ্রহণ করে এবং তাদের রিপাগনেটোরিয়াল গ্রন্থিগুলিতে (ম্যান্টল প্রান্তের চারপাশে অবস্থিত) সংরক্ষণ করে। নুডিব্রাঞ্চের শিকারীরা তাদের উজ্জ্বল রঙের নিদর্শনগুলির উপর ভিত্তি করে এই নির্দিষ্ট নুডিব্রাঞ্চগুলি এড়াতে শিখেছে। শিকাররা বিভিন্ন জৈব এবং অজৈব যৌগ থেকে শুরু করে তাদের বিষাক্ত যৌগ দ্বারাও নিজেদের রক্ষা করে। শারীরবৃত্তীয় ক্রিয়াকলাপ সামুদ্রিক প্রাণীদের রঞ্জক প্রতিরক্ষামূলক ভূমিকা ছাড়াও বিভিন্ন উদ্দেশ্যে কাজ করে। কিছু রঞ্জক অতিবেগুনি রশ্মি থেকে রক্ষা করার জন্য পরিচিত (ফটো-সুরক্ষামূলক রঞ্জক দেখুন।) নুডিব্রাঞ্চ নেমব্রোথা কুবারিয়ানায়, টেট্রাপিরোল পিগমেন্ট 13 একটি শক্তিশালী অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এজেন্ট হিসাবে পাওয়া গেছে। এছাড়াও এই প্রাণীর মধ্যে, ট্যামজামাইন এ, বি, সি, ই এবং এফ অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল, অ্যান্টিটিউমার এবং ইমিউনোসপ্রেসিভ ক্রিয়াকলাপ দেখিয়েছে। সেস্কুইটারপেনয়েডগুলি তাদের নীল এবং বেগুনি রঙের জন্য স্বীকৃত, তবে এটি অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল, ইমিউনোরেগুলেটিং, অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এবং সাইটোটক্সিকের মতো বিভিন্ন জৈব ক্রিয়াকলাপের পাশাপাশি নিষিক্ত সমুদ্রের অর্চিন এবং অ্যাসিডিয়ান ডিমে কোষ বিভাজনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধমূলক ক্রিয়াকলাপ প্রদর্শন করে বলে জানা গেছে। আরও বেশ কয়েকটি রঞ্জক পদার্থ সাইটোটক্সিক বলে প্রমাণিত হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, ফাকেলিয়া স্টেলাইডার্মা নামক একটি স্পঞ্জ থেকে পৃথক করা দুটি নতুন ক্যারোটিনয়েড মাউস লিউকেমিয়া কোষের বিরুদ্ধে হালকা সাইটোটক্সিসিটি দেখায়। চিকিৎসা সংক্রান্ত অন্যান্য রঞ্জকগুলির মধ্যে রয়েছে স্কাইটোনিমিন, টপসেন্টিন এবং ডিব্রোমোহাইমেনিয়ালডিসাইনের যথাক্রমে প্রদাহ, রিউমাটয়েড আর্থ্রাইটিস এবং অস্টিওআর্থ্রাইটিসের ক্ষেত্রে বেশ কয়েকটি সীসা যৌগ রয়েছে। প্রমাণ রয়েছে যে টপসেন্টিনগুলি ইমিউনোজেনিক মুদ্রাস্ফীতির শক্তিশালী মধ্যস্থতাকারী এবং টপসেন্টিন এবং সাইটোনেমিন নিউরোজেনিক প্রদাহের শক্তিশালী প্রতিরোধক। ব্যবহার পিগমেন্টগুলি বের করে রং হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পিগমেন্টগুলি (যেমন অ্যাস্টাক্সানথিন এবং লাইকোপিন) খাদ্যতালিকাগত পরিপূরক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। আরও দেখুন সালোকসংশ্লেষক রঞ্জক রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক জৈবিক রঞ্জক সতর্কতা রঙ