Fotomorfogeneze
Fotomorfogeneze je soubor jevů vyvolaných světlem, který mění tvar a barvu rostlin. Ve srovnání s fotosyntézou využívá malé množství energie , přičemž světlo hraje spíše roli signálu než zdroje energie.
Jedná se o tyto jevy:
- absorpce záření určité vlnové délky fotoreceptorem,
- modifikace tohoto fotoreceptoru (aktivace),
- primární působení modifikovaného fotoreceptoru,
- různé fáze transdukčního řetězce vedoucí k pozorovanému účinku.
Rostliny měří množství, kvalitu, směr a periodicitu světla pomocí 3 rodin fotoreceptorů :
Fytochromu regulovat prakticky všechny vývojová stadia rostliny:
Fytochromy se používají k měření podílu přijatého červeného a infračerveného světla.
Fytochrom je molekula, proteinový dimer, který reverzibilně přepíná mezi dvěma formami v závislosti na přijaté vlnové délce:
- Neaktivní forma P r („r“ pro „červenou“, tj. „Červenou“) absorbuje světle červenou s vrcholem na vlnové délce 660 nm, což ji transformuje do následující formy.
- Aktivní forma P fr („fr“ pro „far red“, tj. „Far red“) absorbuje infračervené světlo s vrcholem při 720 nm, které jej transformuje do předchozí neaktivní formy.
Ve skutečnosti to není symetrické, protože aktivní forma P fr je deaktivována nejen infračerveným, ale také vlnovými délkami v červené barvě. Samotná aktivní forma je tedy přítomna pouze v nepřítomnosti červené.
Konverze P fr na P r se také aktivuje při teplotách rovných nebo vyšších než 30 ° C, což inhibuje klíčení.
Příklady mechanismů
-
Klíčení : u spermafytů je klíčení určitých semen vyvoláno víceméně dlouhým vystavením červenému světlu nebo krátkým ozářením odděleným delšími tmavými fázemi. Optimální osvětlení závisí na druhu. Pokud se P fr před vyvoláním reakce převede na P r , klíčení neproběhne. Existují však některá semena, která mohou ve tmě klíčit, což je způsobeno přítomností P fr vytvořeného během zrání v tkáních. Jiné rostliny vyžadují stimulaci modrým a červeným světlem, takže jsou inhibovány červeným světlem.
- Vyhýbání se stínům: Daleko červené světlo přijímané ve stínu podporuje růst stonků na úkor prořezávání listů.
-
Kvetení : fytochrom se podílí na měření délky dne ( fotoperiodismus ), což ovlivňuje kvetení takzvaných rostlin pro krátké nebo dlouhé dny .
Fototropiny
Tyto phototropines jsou odpovědné za:
- orientace rostliny na světlo ( fototropismus );
- přizpůsobení se množství přijatého světla vyvoláním pohybu chloroplastů v buňce, které se rozprostírají, aby zachytily slabé světlo nebo se seskupily, aby se zabránilo nadměrnému světlu;
- otevření průduchů .
Fototropin je molekula, která se složí, když je vystavena modrému světlu při 390 nm.
K kryptochromy regulují zahrnují:
- prodloužení stonku,
- expanze listů,
- syntéza antokyanů ,
- kvetoucí
- udržování cirkadiánního cyklu světlem u rostlin a zvířat (včetně lidí).
Kryptochromy jsou modré (400-490 nm) a ultrafialové (UV-A, 315-380 nm) fotoreceptory.
Stav výzkumu
Mnoho mechanismů fotomorfogeneze zbývá objasnit: interakce mezi různými fotoreceptory, interakce s jinými signály, jako je teplota, hormonální signalizace, gravitace.
Všechny fotoreceptory ještě nejsou známy: bylo prokázáno, že rostliny jsou také citlivé na zelené světlo (vliv na uzavření průduchů, na dobu kvetení atd.) A na UV-B (které poškozuje DNA).
Poznámky a odkazy
-
Folta a Maruhnich, 2007, Zelené světlo: signál ke zpomalení nebo zastavení
Podívejte se také
Související články
externí odkazy