高中生物競賽-9光形態(tài)建成課件

1、第九章 光形態(tài)建成 光可以以能量的方式影響植物的生長發(fā)育光合作用；也可以以信號的方式影響植物的生長發(fā)育光形態(tài)建成。 光形態(tài)建成是低能反響，所需能量比光補償點低10個數(shù)量級。 植體內(nèi)接受光信號的受體是光敏色素、隱花色素和向光素、紫外光B受體 UV-B受體，280-320nm)。 第一頁，編輯于星期五：十點 二十六分。光形態(tài)建成：photomorphogenesis 植物依賴光來控制細胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變，最終聚集成組織和器官的建成，即以光控制植物發(fā)育的過程。植物暗形態(tài)建成skotomorphogenesis 植物在暗中生長所呈現(xiàn)的各種黃化特征、莖細而長、頂端呈鉤狀彎曲、葉片偏小等現(xiàn)象。第二

2、頁，編輯于星期五：十點 二十六分。第三頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 以能量的方式 以信號的方式 影響生長發(fā)育 影響生長發(fā)育高能反應,與光 低能反應,與光 能的強弱有關(guān) 有無、性質(zhì)有關(guān) 光合色素 光敏色素、隱花色 素、紫外光-B受體 光合作用 光形態(tài)建成 作用方式反應光受體 第四頁，編輯于星期五：十點 二十六分。植物的光感受系統(tǒng) 目前的植物光感受系統(tǒng)成員有：1光敏色素：感受紅光和遠紅光區(qū)域的光650-740nm2隱花色素和向光素：感受藍光450-500nm和近紫外光區(qū)域320-400nm的光3UV-B受體：感受紫外光B區(qū)域280-320nm的光第五頁，編輯于星期五：十點 二十六分。一、光敏

3、色素的發(fā)現(xiàn)和分布紅光區(qū)（600700nm，660nm）遠紅光區(qū)（720760nm，730nm）1.發(fā)現(xiàn)Borthwick，Hendricks第六頁，編輯于星期五：十點 二十六分。順次暴露在R和FR后，萵苣種子的發(fā)芽情況 光照處理 發(fā)芽率（%） 黑暗（對照） 14R 70 R+FR 6 R+FR+R 74 R+FR+R+FR 6R+FR+R+FR+R 76R+FR+R+FR+R+FR 7R+FR+R+FR+R+FR+R 81第七頁，編輯于星期五：十點 二十六分。第八頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 萵苣種子萌發(fā)受到促進或抑制只與最后一次照射的光質(zhì)有關(guān)，紅光促進，遠紅光抑制。 吸收紅光和遠紅光并

4、可以相互轉(zhuǎn)換的光受體是具有兩種存在形式的單一色素光敏色素。第九頁，編輯于星期五：十點 二十六分。2. 分布 除真菌以外的低等和高等植物中,與膜系統(tǒng)結(jié)合,分布在脂膜、線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。蛋白質(zhì)豐富的分生組織含量高，黃化苗比綠苗含量高其生色團在黑暗條件下合成。 第十頁，編輯于星期五：十點 二十六分。第十一頁，編輯于星期五：十點 二十六分。3. 光敏色素的性質(zhì) 光敏色素是一種易溶于水的色素蛋白，由脫輔基蛋白質(zhì)和生色團組成。生色團是一個開鏈的四個比咯環(huán)。生色團有兩種形態(tài)，可相互轉(zhuǎn)化。生色團具有獨特的吸光特性。第十二頁，編輯于星期五：十點 二十六分。順式反式第十三頁，編輯于星期五：十點 二十六分。

5、 Pr紅光吸收型：吸收峰660nm、生理失活型 Pfr遠紅光吸收型：吸收峰730nm、生理激活型第十四頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 合成 660nm x 前體 Pr Pfr Pfr x 生理反應 730nm 暗逆轉(zhuǎn) 破壞Pr與Pfr之間的轉(zhuǎn)換包括光反響和暗反響，暗反響只有在有水條件下才能發(fā)生。光化學轉(zhuǎn)換：第十五頁，編輯于星期五：十點 二十六分。第十六頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 660nm730nm紅光照射遠紅光照射660nm730nm 光敏色素不吸收綠光,故綠光為安全光prPfr第十七頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 有200多個反響受光敏色素調(diào)節(jié) 種子萌發(fā) 光周期 花誘導 葉

6、脫落 性別表現(xiàn) 小葉運動 節(jié)間伸長 膜透性 彎鉤張開 花色素形成 向光敏感性 塊莖形成 偏上性生長 節(jié)律現(xiàn)象等二、光敏色素的生理作用第十八頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 1、快反響 膜假說解釋 光敏色素與膜結(jié)合，從而改變膜的透性。當發(fā)生光轉(zhuǎn)換時，跨膜的離子流動和膜上酶的分布都會發(fā)生改變，影響代謝，經(jīng)過一系列的生理生化變化，最終表現(xiàn)出形態(tài)建成的改變。Tanada effect；轉(zhuǎn)板藻的運動 第十九頁，編輯于星期五：十點 二十六分。紅光和遠紅光對轉(zhuǎn)板藻葉綠體運動的影響紅光遠紅光第二十頁，編輯于星期五：十點 二十六分。 接受紅光后，Pfr型經(jīng)過一系列過程，將信號轉(zhuǎn)移到基因，活化或抑制某些特定基因，形成特定的mRNA，翻譯成特定的蛋白質(zhì)。 紅光促進萵苣種子萌發(fā) 光敏色素調(diào)節(jié)基因的表達發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平。2、慢反響基因調(diào)節(jié)假說解釋第二十一頁，編輯于星期五：十點 二十六分。三、光敏色素的作用機理 合成 660nm x 前體 Pr Pfr Pfr x 生理反應 730nm 暗逆轉(zhuǎn) 破壞第二十二頁，編輯于星期五：十點 二十六分。第二十三頁，編輯于星期五：十點 二十六分。X X- PATPADP+Pi第二十四頁，編輯于星期五：十點 二十六分。四、藍光反響和紫外光反響1、藍光反響：矮化、向光反響、氣孔開放等受體：隱花色素、向光素作用光譜：400500nm