Fotomorfojenez
Fotomorfojenez bitkilerin şekil ve renk değişikliği ışık edilmesi ile başlatılan olaylarla kümesidir. Fotosenteze kıyasla az miktarda enerji kullanır ve ışık, enerji kaynağı yerine sinyal rolü oynar.
İlgili fenomenler şunlardır:
- belirli bir dalga boyundaki radyasyonun bir fotoreseptör tarafından emilmesi,
- bu fotoreseptörün değiştirilmesi (aktivasyon),
- değiştirilmiş fotoreseptörün birincil eylemi,
- gözlemlenen etkiye yol açan transdüksiyon zincirinin farklı aşamaları.
Bitkiler, 3 fotoreseptör ailesi kullanarak ışığın miktarını, kalitesini, yönünü ve periyodikliğini ölçer :
Fitokromlar hemen hemen tüm bitki gelişim aşamalarını düzenleyen:
Fitokromlar, alınan kırmızı ve kızılötesi ışığın oranını ölçmek için kullanılır.
Fitokrom, alınan dalga boyuna bağlı olarak iki form arasında tersine çevrilebilen bir molekül olan bir protein dimeridir:
- Aktif olmayan P r ("kırmızı" için "r", yani "kırmızı"), 660 nm dalga boyunda bir tepe ile açık kırmızıyı emer ve bu onu aşağıdaki forma dönüştürür.
- Aktif form P fr ("uzak kırmızı" için "fr", yani "uzak kırmızı") 720 nm'de bir tepe noktası olan kızılötesi ışığı absorbe eder ve bu onu önceki aktif olmayan forma dönüştürür.
Gerçekte simetrik değildir çünkü aktif form P fr sadece kızılötesi tarafından değil, aynı zamanda kırmızı dalga boyları tarafından da devre dışı bırakılır. Bu nedenle tek başına aktif form yalnızca kırmızının yokluğunda mevcuttur.
P fr'nin P r'ye dönüşümü, 30 ° C'ye eşit veya daha yüksek sıcaklıklarda da etkinleştirilir ve bu da çimlenmeyi engeller.
Mekanizma örnekleri
-
Çimlenme : Spermafitlerde, belirli tohumların çimlenmesi, kırmızı ışığa az çok uzun süre maruz kalmasıyla veya daha uzun karanlık evrelerle ayrılan kısa ışınlamalarla indüklenir. Optimum aydınlatma türe bağlıdır. Bir reaksiyon başlatılmadan önce P fr , P r'ye dönüştürülürse , çimlenme gerçekleşmeyecektir. Ancak karanlıkta filizlenebilen bazı tohumlar vardır, bunun nedeni dokularda olgunlaşma sırasında oluşan P fr'nin varlığıdır . Diğer bitkiler uzak mavi ve uzak kırmızı ışık uyarımına ihtiyaç duyarlar, bu nedenle kırmızı ışık tarafından engellenirler.
- Gölgeden Kaçınma: Gölgede alınan uzak kırmızı ışık, yaprak budaması pahasına gövde büyümesini destekler.
-
Çiçeklenme : Fitokrom, kısa gün veya uzun gün bitkilerinin çiçeklenmesini etkileyen günün uzunluğunun ( fotoperiyodizm ) ölçülmesinde rol oynar .
Fototropinler
Phototropines sorumludur:
- bitkinin ışığa yönelimi ( Fototropizm );
- zayıf ışığı almak için yayılan veya aşırı ışığı önlemek için yığılmış olan hücre içindeki kloroplastların hareketini indükleyerek alınan ışık miktarına adaptasyon ;
- stomaların açılması .
Fototropin, 390 nm'de mavi ışığa maruz kaldığında katlanan bir moleküldür.
Kriptokrom düzenleyen şunlardır:
- gövde uzaması,
- yaprak genişlemesi,
- antosiyanin sentezi ,
- çiçekli
- bitkilerde ve hayvanlarda (insanlar dahil) sirkadiyen döngünün ışıkla korunması .
Kriptokromlar mavi (400-490 nm) ve ultraviyole (UV-A, 315-380 nm) fotoreseptörlerdir.
Araştırma durumu
Fotomorfojenezin birçok mekanizması açıklanmayı beklemektedir: farklı fotoreseptörler arasındaki etkileşimler, sıcaklık, hormonal sinyalleşme, yerçekimi gibi diğer sinyaller ile etkileşimler.
Tüm fotoreseptörler henüz bilinmemektedir: Bitkilerin yeşil ışığa (stomaların kapanması, çiçeklenme süresi vb. Üzerindeki etkisi) ve UV-B'ye (DNA hasarına neden olan) duyarlı olduğu da gösterilmiştir.
Notlar ve referanslar
-
Folta ve Maruhnich, 2007, Yeşil ışık: yavaşlama veya durma sinyali
Ayrıca görün
İlgili Makaleler
Dış bağlantılar