Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из Дальнего красного )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Видимый спектр ; дальний красный цвет расположен в крайнем правом углу.

Дальний красный свет - это диапазон света в крайнем красном конце видимого спектра , непосредственно перед инфракрасным светом. Обычно считается областью между длиной волны 700-750 нм , поэтому человеческий глаз не может видеть ее. Он в значительной степени отражается или передается растениями из-за спектра поглощения хлорофилла и воспринимается фоторецепторным фитохромом растений . Однако некоторые организмы могут использовать его в качестве источника энергии при фотосинтезе. [1] [2] Дальний красный свет также используется для зрения некоторыми организмами, такими как некоторые виды глубоководных рыб [3][4] и креветки богомола .

В садоводстве [ править ]

Растения воспринимают свет через внутренние фоторецепторы, поглощающие сигнал определенной длины волны ( фотоморфогенез ) или передающие энергию процессу растения ( фотосинтез ). [5] У растений фоторецепторы криптохром и фототропин поглощают излучение в синем (B: λ = 400–500 нм) спектре и регулируют внутренние сигналы, такие как ингибирование гипокотиля, время цветения и фототропизм. [6] Дополнительные рецепторы, называемые фитохромами, поглощают излучение в красном (R: λ = 660–730 нм) и дальнем красном (FR: λ> 730 нм) спектрах и влияют на многие аспекты развития растений, такие как прорастание, этиоляция проростков, переходный период. цветению, избеганию тени и тропизмам. [7] Фитохром обладает способностью менять свою конформацию в зависимости от количества или качества света, который он воспринимает, и делает это посредством фотопреобразования от фитохромного красного (Pr) до фитохромного далекого красного (Pfr). [8] Pr - это неактивная форма фитрохрома, способная воспринимать красный свет. В среде с высоким R: FR Pr меняет конформацию на активную форму фитохрома Pfr. Будучи активным, Pfr перемещается в клеточное ядро, связывается с факторами, взаимодействующими с фитохромом (PIF), и направляет PIF на протеасому для деградации. Под воздействием среды с низким R: FR Pfr поглощает FR и меняет конформацию обратно на неактивный Pr. Неактивная конформация останется в цитозоле, позволяя PIF нацеливаться на их сайт связывания в геноме и индуцировать экспрессию (то есть избегание тени за счет удлинения клетки).[9] FR-облучение может привести к снижению иммунитета растений и повышению восприимчивости к патогенам. [10]

FR долгое время считался минимальным вкладом в фотосинтез. В начале 1970-х годов доктор философии по физике и профессор почвенных культур доктор Кейт Дж. МакКри лоббировал стандартное определение фотосинтетически активной радиации (PAR: λ = 400–700 нм), которое не включало FR. [11] Совсем недавно ученые предоставили доказательства того, что более широкий спектр, называемый фотобиологически активным излучением (PBAR: λ = 280–800 нм), является более подходящей терминологией. [12] Этот диапазон длин волн включает не только FR, но также UV-A и UV-B. Эффект Эмерсона установил, что скорость фотосинтеза у красных и зеленых водорослей была выше при воздействии R и FR, чем их сумма по отдельности. [13]Это исследование заложило основу для выяснения двойных фотосистем растений. Фотосистема I (PSI) и фотосистема II (PSII) работают синергетически; посредством фотохимических процессов ФСII переносит электроны в ФСI. Любой дисбаланс между R и FR приводит к неравному возбуждению между PSI и PSII, тем самым снижая эффективность фотохимии. [14] [15]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ Петтай, Хьюго; Оха, Велло; Фрайберг, Арви; Лайск, Агу (2005). «Фотосинтетическая активность дальнего красного света у зеленых растений» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1708 (3): 311–21. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2005.05.005 . PMID  15950173 .
  2. ^ Оквист Гуннар (1969). «Адаптации в составе пигментов и фотосинтезе дальним красным излучением у Chlorella pyrenoidosa». Physiologia Plantarum . 22 (3): 516–528. DOI : 10.1111 / j.1399-3054.1969.tb07406.x .
  3. ^ Дуглас, RH; Партридж, JC; Дулай, К .; Хант, Д .; Mullineaux, CW; Таубер, AY; Hynninen, PH (1998). «Рыба-дракон видит с помощью хлорофилла». Природа . 393 (6684): 423. Bibcode : 1998Natur.393..423D . DOI : 10.1038 / 30871 . S2CID 4416089 . 
  4. ^ «Ученые открывают уникальный микроб в самом большом озере Калифорнии» . ScienceDaily . 11 января 2005 г.
  5. ^ Sager, JC; Смит, Вашингтон; Эдвардс, JL; Cyr, KL (1988). «Фотосинтетическая эффективность и определение фоторавновесия фитохрома по спектральным данным». Сделки ASAE . 31 (6): 1882–1889. DOI : 10.13031 / 2013.30952 .
  6. ^ Lin, Chentao (2000). «Растительные рецепторы синего света». Тенденции в растениеводстве . 5 (8): 337–42. DOI : 10.1016 / S1360-1385 (00) 01687-3 . PMID 10908878 . 
  7. ^ Тайз, Линкольн; Зейгер, Эдуардо (2010). Физиология растений (5-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinaur Associates, Inc.
  8. ^ Эй, Деррен; Хара, Базиль; Сакума, Мичие; Хардман, Саманта; О'Куалайн, Ронан; Ригби, Стивен; Скраттон, Найджел (2012). «Сверхбыстрая активация красным светом фитохрома Cph1 Synechocystis вызывает серьезные структурные изменения в компетентном для передачи сигналов Pfr состоянии» . PLOS ONE . 7 (12): e52418. Bibcode : 2012PLoSO ... 752418H . DOI : 10.1371 / journal.pone.0052418 . PMC 3530517 . PMID 23300666 .  
  9. ^ Frankhauser, Кристиан (2001). «Фитохромы, семейство фоторецепторов, поглощающих красный / дальний красный» . Журнал биологической химии . 276 (15): 11453–6. DOI : 10.1074 / jbc.R100006200 . PMID 11279228 . 
  10. ^ Курбье, Сара; Гревинк, Санне; Слуиджс, Эмма; Боном, Пьер-Оливье; Кайала, Кайса; Ван Вис, Саския К.М.; Пиерик, Рональд (24 августа 2020 г.). «Дальний красный свет способствует развитию болезни Botrytis cinerea в листьях томатов за счет жасмонат-зависимой модуляции растворимых сахаров» . Растения, клетки и окружающая среда : pce.13870. DOI : 10.1111 / pce.13870 . PMID 32833234 . 
  11. ^ МакКри, Кейт (1972). «Спектр действия, оптическая плотность и квантовый выход фотосинтеза у сельскохозяйственных культур». Сельскохозяйственная метеорология . 9 : 191–216. DOI : 10.1016 / 0002-1571 (71) 90022-7 .
  12. ^ Dӧrr, Оливер; Циммерманн, Бенно; Кеглер, Стайн; Мибус, Хейко (2019). «Влияние температуры листьев и синего света на накопление розмариновой кислоты и других фенольных соединений в Plectranthus scutellarioides (L.)». Экологическая и экспериментальная ботаника . 167 : 103830. дои : 10.1016 / j.envexpbot.2019.103830 .
  13. ^ Эмерсон, Роберт; Чалмерс, Рут; Седерстранд, Карл (1957). «Некоторые факторы, влияющие на длинноволновый предел фотосинтеза» . Ботаника . 43 (1): 133–143. Полномочный код : 1957PNAS ... 43..133E . DOI : 10.1073 / pnas.43.1.133 .
  14. ^ Zhen, S .; ван Ирсель, Марк В. (2017). «Дальний красный свет необходим для эффективной фотохимии и фотосинтеза» . Журнал физиологии растений . 209 : 115–122. DOI : 10.1016 / j.jplph.2016.12.004 . PMID 28039776 . 
  15. ^ Покок, Тесса. «Демистификация кривой МакКри» . Биофотоника . Проверено 10 октября 2019 .

Общие источники [ править ]

  • Фей Ган, Шуйи Чжан, Натан К. Роквелл, Шелли С. Мартин, Дж. Кларк Лагариас, Дональд А. Брайант (12 сентября 2014 г.). «Обширное ремоделирование фотосинтетического аппарата цианобактерий в дальнем красном свете» . Наука . 345 (6202): 1312–1317. Bibcode : 2014Sci ... 345.1312G . DOI : 10.1126 / science.1256963 . PMID  25214622 . S2CID  206559762 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • v
  • т
  • е