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第七章 光形态建成.ppt

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第七章 光形态建成.ppt

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文档介绍

文档介绍:第七章 光形态建成
第一页,共35页。
1)光是绿色植物光合作用所必需的;
麦子
水稻
光对植物的影响
第二页,共35页。
2)光调节植物整个生长发育,以便更好地适应外界环境
第三页,共3种类型:
红光吸收型Pr:生理钝化型;
远红光吸收型Pfr:是生理活性型。
Pr型和Pfr型可相互转变 。
Pr Pfr
660nm
730nm
第十一页,共35页。
吸收光谱: Pr吸收峰660nm , Pfr 730nm
第十二页,共35页。
H+变化
双键变化
Pr和Pfr互变时其生色团的异构化
生色团
脱辅基蛋白
第十三页,共35页。
光敏色素的结构
生理失活型
生理激活型:蛋白质和生色团构象变化(吡咯环D的C15和C16双键旋转进行顺反异构化)
转变包括:生色团光化学反应和黑暗反应(含水条件发生)
第十四页,共35页。
1、种 类:
在高等植物体中至少有两种
类型Ⅰ光敏色素(PhyⅠ):也称黄化组织光敏色素或光不稳定光敏色素
类型Ⅱ光敏色素(PhyⅡ):也称绿色组织光敏色素或光稳定光敏色素。
三、光敏色素种类和合成
第十五页,共35页。
多基因家族编码
拟南芥有5个基因 PHYA、B、C、D、E
PHYA----编码类型I光不稳定光敏色素,黄花苗中多,光下抑制
PHYB、C、D、E----编码类型II光稳定光敏素,绿苗多,不受 光抑制
第十六页,共35页。
2、光敏素的生物合成
核 脱辅基蛋白 + 质体 生色团
全蛋白
胞质
光敏色素全蛋白
脱辅基蛋白
生色团
Pr
Pfr
第十七页,共35页。
合成 红光(660nm) [X]
前体 Pr Pfr 〔PfrX〕 生理效应
远红光(730nm)
暗转换 酶降解破坏
总光敏色素:Ptot=Pr+Pfr
光稳定平衡φ= [Pfr]/[Ptot]
~,即光化学反应和暗反应。
经多条信号转导途径
四、光敏色素的光化学转换
第十八页,共35页。
一、分布
光敏色素分布于植物的各个器官中,黄化幼苗中的含量比绿色幼苗多20-100倍,蛋白质多的分生组织中较多(如:根尖等)。主要分布在膜系统中(质膜和核膜)。
第二节 光敏色素的分布、生理作用和反应类型
第十九页,共35页。
二、光敏色素的生理作用
光敏素影响植物一生的形态建成,如:从种子萌发到开花结果等。
第二十页,共35页。
根据光敏色素对光量的需求不同分三类:
*极低辐照度反应(very low fluence response,VLFR)
*低辐照度反应(low fluence response,LFR)
*高辐照度反应(high irradiance response,HIR)
三、光敏色素调节的反应类型:
第二十一页,共35页。
三种光敏色素反应类型的比较
反应类型
红光-远红光可逆
反比定律
作用光谱高峰
光受体
VLFR


红光、蓝光
PhyA
LFR


红光、远红光
PhyB
HFR


黄化苗:远红光、 蓝光、UV-A
绿苗:红光
phyA、隐花色素、phyB
反应程度与光辐照度和光照时间的乘积成正比
光饱和之前
第二十二页,共35页。
第三节 光敏色素的作用机理
光敏色素是苏氨酸/丝氨酸激酶,具不同功能区,N末端是与生色团连接区,决定其光化学特性。C末端与信号转导有关。
接受光刺激后,N末端苏氨酸残基磷酸化被激活,再将信号传递给下游不同X组分。
第二十三页,共35页。
光敏色素的激酶性质
ATP
第二十四页,共35页。
光敏色素在形态建成中,依反应速度分
快反应(膜假说)和慢反应(基因调节假说)
快反应:
受R、FR可逆调节,以分秒计。
1 “棚田效应”
2 转板藻叶绿体运