光的形态建成讲课.pptVIP

第九章 光形态建成;;第一节 光敏色素的发现和分布 第二节 光敏色素的化学性质和光化学转换 第三节 光敏色素的生理作用和反应类型 第四节 光敏色素的作用机理 第五节 蓝光和近紫外光反应;教学目标 1 了解光敏色素的发现和蓝光和近紫外光反应 2 掌握光敏色素的化学性质和光敏色素的作用机理（重点） 3 了解光敏色素的生理作用 ;1.光敏色素的化学性质 2.光敏色素的作用机理;;;;;　　光合作用与光形态建成的重要区别 　　光合作用　　　　　　光形态建成 ①光能转化为化学　　　　光作为信号激发受体，推 　能贮藏在有机物中　　　动系列反应引起形态变化 ②光对代谢活动的影响　　光对形态变化的影响 ③要求光能较高　　　　　要求光能较低 ④光的受体是叶绿体色素　光的受体是光敏色素、隐花 色素、向光素和UV-B受体;光受体： 目前已知至少存在3种光受体： ⒈光敏色素 : 感受红光及远红光区域的光。 ⒉隐花色素 : 感受蓝光和近紫外光区域的光。 ⒊UV-B受体: 感受紫外光B 区域的光。;　　紫外光（ultraviolet，UV）是阳光的一部分。据其波长的不同可分为： 　　紫外光-A（UV-A，330～390nm） 　　紫外-B（光UV-B，280～330nm） 　　紫外光-C（ UV-C，小于280nm）;第一节 光敏色素的发现和分布;一、光敏色素的发现 1、莴苣种子萌发试验（1952） 红光促进种子发芽，而远红光逆转这个过程。而且莴苣种子萌发百分率的高低以最后一次曝光波长为准，在红光下萌发率高，在远红光下，萌发率低。;;　　用红光—远红光交替照射，以上变化可进行多次逆转。 　　由此判断：植物体内可能存在吸收红光/ 远红光并进行可逆转换的光受体。 　　之后成功地分离出该受体，为色素蛋白复合物，称为光敏色素（phytochrome）。; 上述结果说明：这种红光-远红光可逆反应的光受体可能是具有两种存在形式的单一色素。 之后成功分离出这种吸收红光-远红光可逆转换的光受体，称之为光敏色素。;　　黑暗　　　红光　　　远红光;（二）光敏色素的分布 　　广泛分布于植物的各个器官中。其中以分生组织（茎尖、根尖生长点）含量较高。黄化幼苗比绿色幼苗含量高得多高20-100倍。禾本科植物的胚芽鞘尖端，黄化豌豆幼苗的弯钩，各种植物的分生组织和根尖等部分的光敏色素含量较多。 　在细胞中主要分布在膜系统、细胞质和细胞核中。;第二节 光敏色素的化学性质 和光化学转换;一、光敏色素的化学性质 ⒈是一种易溶于水的色素蛋白，相对分子量为2.5×105 ⒉是由2个亚基组成的二聚体，生色团和脱辅基蛋白。 ⒊有两种类型：红光吸收型(Pr,吸收高峰在660nm,生理失活型)和远红光吸收型(Pfr，吸收高峰在730nm，生理激活型)。 （图9-4） ⒋ Pr和 Pfr在不同光谱下可以相互转换。（图9-5）;; 图9-5 光敏色素的吸收光谱;; ;;三、光敏色素的光化学转换 1.光稳定平衡 　　在活体中，光敏色素的总数（即Pr＋Pfr）是一定的。两种分子状态的光敏色素在活体中必然存在一个平衡。 　　光稳定平衡（photostationary　equilibrium　Φ）：在一定波长下，具有生理活性的Pfr浓度占光敏色素总浓度的比值（Φ）。 　　Ptot=Pr＋Pfr　　　Φ=[Pfr]/[Ptot];;第三节 光敏色素的生理作用和反应类型 （一）光敏色素的作用;光敏色素的生理作用 表9-1 高等植物中一些由光敏色素控制的反应 ⒈种子萌发 ⒍小叶运动 ⒒ 光周期 ⒗叶脱落 ⒉弯钩张开 ⒎膜透性 ⒓ 化诱导 ⒘ 块茎形成 ⒊节间延长 ⒏光敏感性 ⒔ 子叶张开 ⒙性别表现 ⒋根原基起始 ⒐花色素形成 ⒕肉质花 ⒚叶片展开 ⒌叶分化和扩大 ⒑肉质形成 ⒖偏上性 ⒛节律现象 ;（二）光敏色素在光形态建成中的反应 1.快反应 　　从吸收光到诱导出植物的形态变化只需要几分钟甚至几秒钟，一般红光和远红光的效应能相互逆转。 　　例如：转板藻叶绿体的翻转、含羞草、合欢叶片运动。 　　红光照后几分钟，叶绿体的宽面就平行于上表面（面向光照）。 　　如果再照远红光，叶绿体的宽面又与上表面垂直。;;（三）光敏色素调节的反应类型 ⒈极低辐照度反应（very low influence response,VLFR）