Noter om fotobiologi i planter og dens mekanisme

Noter om fotobiologi i planter og dens mekanisme!

Chromoprotein (lysfølsom fotoreceptor, blåpigmentproteinkompleks, der findes i næsten alle blomstrende planter (angiospermer) blev opdaget af Borthwick et al. (1952) og isoleret fra Butler et al. (1959) fra ætiolerede majsplanter.

Den findes i to omkonverterbare stater, blå og gulgrøn, P _r og P _fr . _Pf er associeret med cellemembran, mens _Pr findes i diffus tilstand i cytosol. Det forårsager spiring af frø, hæmmer blomstringen i SDP'er og blomstring i langtidsplanter. P _r eller P ₆₀₀ absorberer lys ved 660 nm og ændres til P _fr eller P ₇₃₀ .

Sidstnævnte absorberer lys på 730 nm og ændres hurtigt tilbage til P _r . Mørke forårsager også denne konvertering, men det er meget langsomt. Phytochrom er involveret i fotomorfogenetiske reaktioner over 550 nm (undtagen fototropiske fotoniske bevægelser). Det er påkrævet ved frøspredning af nogle planter, knoppedøvelse, bladafbrydelse, syntese af gibberelliner og ethylen, forebyggelse af fotok oxidation, fotoperiodisme og morfogenese.

Formularen er stabil i mørke, absorberer rødt lys på 660 nm og ændret sig hurtigt til P _fr . P på absorberende langt rødt lys på 730 nm eller i mørke ændret til P _r . Denne fotoreversible opførsel er uafhængig af temperaturen. Pr stimulerer blomstringen i kort dag planter. P _fr er afgørende for frøspiring.

Mekanisme:

På et tidspunkt skulle phytochrom kontrollere fotomorfogen reaktion gennem dets kontrol med metabolisme af 2C og 3C forbindelser (Hendricks, 1964). Senere blev det antaget at operere gennem gener (Mohar, 1966) eller ændring i membranpermeabilitet (Hendricks og Borthwick, 1967) ved at fungere som et proteinenzym til membranstruktur.

Fondeville et al. (1966) observerede, at phytochrom kontrollerer nyktinastiske (lysafhængige åbnings- og lukningsbevægelser) af Mimosa-foldere. Lignende fytokrom-kontrollerede bevægelser blev senere observeret i Albizzia julibrissin og stomata. Det blev også fundet, at sådanne bevægelser er forbundet med tilstrømning og udstrømning af K ⁺ ioner. Fytokrom forårsager derfor turgorændringer i cellerne gennem - ændring i aktiv iontransport eller membranegenskaber.

Phytochrom kan forårsage fotomorfogenetisk respons inden for få sekunder (Newman og Briggs, 1972) eller efter flere timer. Den førstnævnte kaldes hurtig phytochrom respons. Det lader til, at det hurtige phytochrom-respons skyldes ændringer i membranegenskaber.

For eksempel klæber de udskårne rødder af byg, der er til stede i et bægerglas, der har en opløsning af ATP, Mg2 ⁺ og ascorbinsyre straks til glasoverfladen, når de udsættes for rødt lys. De frigives ved udsættelse for far-rødt lys. Det viser tydeligt, at phytochrom er placeret i cellemembranen (Haupt, 1972). Det virker ved dets virkning på membranbundne enzymer.

Phytochrom-operation kan også finde sted via acetylcholin eller beslægtet forbindelse (Jaffe, 1970). Yamamoto og Tezuka (1972) foreslog, at phytochrom kan virke gennem regulering af NADP ⁺ aktiv i cellerne. Det er kun muligt, at både NADP ⁺ og acetycholinlignende forbindelser kan være relateret til nogle reaktioner eller mellemprodukter af phytochrom-virkning.