• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Fotoreceptory roślin

    Przeczytaj także...
    Rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.) – gatunek rośliny zielnej, należący do rodziny kapustowatych. Rzodkiewnik pospolity jest w botanice (m.in. genetyce roślin) gatunkiem modelowym (podobnie jak myszy i muszka owocowa w badaniach biologicznych człowieka)Niekropień właściwy (Adiantum capillus-veneris) – gatunek paproci z rodziny adiantowatych. Taką polską nazwę podaje Krytyczna lista roślin naczyniowych Polski, jednak częściej gatunek ten znany jest pod nazwą adiantum właściwe, a. rozwichrzone., a. włosy Wenery. Ta ostatnia nazwa jest dosłownym tłumaczeniem nazwy łacińskiej. Jest szeroko rozprzestrzeniony na świecie. Występuje w zachodniej Azji, w południowej Europie, Afryce i w obydwu Amerykach. W Polsce jest czasami uprawiany jako roślina doniczkowa, czasami dziko rośnie jako efemerofit.
    Wiolaksantyna (E161e) − organiczny związek chemiczny z grupy ksantofili (podgrupa karotenoidów). Naturalny, pomarańczowy barwnik spożywczy, występujący w kwiatach fiołków (Viola). W roślinach pełni funkcję barwnika pomocniczego absorbującego światło w zakresie nie pochłanianym przez chlorofil. Energia wzbudzenia jest następnie przekazywana na chlorofil i do centrum reakcji. Wiolaksantyna bierze udział w cyklu ksantofilowym chroniącym rośliny przed nadmiarem światła. Jest także stosowana (choć już rzadko) do barwienia żywności.

    Fotoreceptory roślin – cząsteczki receptora absorbujące światło o określonej długości fali i wyzwalające reakcje fizjologiczne organizmów roślinnych. W roślinach wykryto wiele barwników o charakterze receptorów. Uczestniczą one w reakcji organizmu na zmieniające się warunki świetlne indukując odpowiedzi morfogenetyczne.

    Zegar biologiczny – wewnętrzny oscylator, zespół sterowanych genami procesów biochemicznych zachodzących w komórkach i tkankach organizmu umożliwiający ciągły pomiar czasu, niezależnie od zmian w środowisku zewnętrznym. Jest to mechanizm pozwalający na synchronizację procesów życiowych organizmów do cyklicznie powtarzających się zmian w zewnętrznych warunkach środowiska. Wytwarzanie rytmu zegara biologicznego związane jest z rytmiczną ekspresją genów zegarowych. Rolę koordynacyjną odgrywa melatonina.Ruchy chloroplastów - zmiany połozenia chloroplastów wewnątrz komórki roślinnej. Najbardziej spektakularnym przykładem są ruchy chloroplastów wywoływane światłem, chociaż mogą być spowodowane także innymi bodźcami, np. stresem mechanicznym.

    Do fotoreceptorów roślinnych zaliczane są:

    PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.Fototropiny – roślinne receptory światła niebieskiego. Razem z kryptochromami i fitochromami pozwalają roślinom na reakcje na zmieniające się warunki oświetleniowe. Fototropiny to flawoproteiny, które absorbują światło niebieskie poprzez związany niekowalencyjnie barwnik – FMN.
  • Fitochrom - barwik obecny we wszystkich badanych komórkach i tkankach roślin. Funkcjonuje w dwóch formach: Pr o maksimum absorpcji 660 nm i Pfr o maksimum absorpcji 730 nm. Każda z form może być przekształcona w druga w procesie fotokonwersji. Jest barwnikiem składającym się z polipeptydu o masie 121-129 kDa z grupą chromoforową w postaci fitochromobiliny. Natywny fotochrom jest dimerem. Syntetyzowana jest forma Pr. Fitochrom odpowiada za reakcje takie jak fotoblastia, hamowanie wzrostu wydłużeniowego pędu, rozwój liści, indukcja kwitnienia, zegar biologiczny, synteza chlorofilu, synteza antocyjanów i inne.
  • Kryptochrom - jest flawoproteiną o maksimum absorpcji 435 nm. Białka Cry 1 i Cry 2 to białka rozpuszczalne obecne głównie w jądrze komórkowym. U Arabidopsis thaliana w miejscu diazoflawiny stwierdzono występowanie pteryny. Kryptochromy są odpowiedzialne za regulację syntezy antocyjanów, hamowanie wzrostu wydłużeniowego i działanie zegara biologicznego.
  • Fototropiny - podobnie jak kryptochromy są flawoproteiną oraz zapewniają reakcje na światło niebieskie. Jednak biorą udział w innych reakcjach. Odpowiadają za fototropizm, ruchy chloroplastów, rozwój liści oraz hamowanie wzrostu pędu. Cząsteczki fototropin są związane z błoną komórkową.
  • Zeaksantyna - receptor światła niebieskiego, występujący w błonach tylakoidów. Jest odpowiedzialna za otwieranie aparatów szparkowych. Jej aktywna forma z udziałem wtórnych przekaźników sygnału w postaci Ca i IP3 powoduje aktywowanie pompy protonowej oraz otwarcie kanałów jonowych, co prowadzi do napływu jonów i otwarcia aparatów szparkowych w wyniku osmotycznego napływu wody. W ciemności zeaksantyna przekształcana jest do wiolaksantyny, a aparaty szparkowe zamykają się. Otwarcie aparatów szparkowych wywołane przez światło niebieskie może być cofnięte przez światło zielone.
  • UVR8 - fotoreceptor wrażliwy na ultrafiolet B. Jest białkiem bez kofaktorów. Jest odpowiedzialny za reakcji adaptacyjne, zapewniające przetrwanie w warunkach ekspozycji na podwyższone dawki promieniowania UV.
  • Białka ZEITLUPE (ZTL) - receptory wrażliwe na światło niebieskie. Są odpowiedzialne za działanie zegara biologicznego, pomiar długości dnia i indukcję kwitnienia.
  • Phy 3, niekiedy nazywany superchomem - receptor białkowy z grupą chromoforową w postaci fikocyjanobiliny wykryty u paproci Adiantum capillus-veneris. Białko określane jest jako receptor hybrydowy, wykazujący właściwości zarówno fitochromu, jak i fototropiny.
  • Przypisy

    1. Tretyn Andrzej: Regulacja procesów wzrostu i rozwoju przez czynniki środowiskowe. W: Fizjologia roślin. red. Kopcewicz Jan, Lewak Stanisław. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 167-191. ISBN 8301137533.
    2. red. Monika Kozłowska: Fizjologia roślin. Od teorii do nauk stosowanych. Poznań: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 2007, s. 100-107. ISBN 978-83-09-01023-4.
    3. LD. Talbott, G. Nikolova, A. Ortiz, I. Shmayevich i inni. Green light reversal of blue-light-stimulated stomatal opening is found in a diversity of plant species.. „Am J Bot”. 89 (2), s. 366-8, Feb 2002. DOI: 10.3732/ajb.89.2.366. PMID: 21669746. 
    4. LD. Talbott, JW. Hammad, LC. Harn, VH. Nguyen i inni. Reversal by green light of blue light-stimulated stomatal opening in intact, attached leaves of Arabidopsis operates only in the potassium-dependent, morning phase of movement.. „Plant Cell Physiol”. 47 (3), s. 332-9, Mar 2006. DOI: 10.1093/pcp/pci249. PMID: 16418232. 
    5. JM. Christie, AS. Arvai, KJ. Baxter, M. Heilmann i inni. Plant UVR8 photoreceptor senses UV-B by tryptophan-mediated disruption of cross-dimer salt bridges.. „Science”. 335 (6075), s. 1492-6, Mar 2012. DOI: 10.1126/science.1218091. PMID: 22323738. 
    6. DJ. Kliebenstein, JE. Lim, LG. Landry, RL. Last. Arabidopsis UVR8 regulates ultraviolet-B signal transduction and tolerance and contains sequence similarity to human regulator of chromatin condensation 1.. „Plant Physiol”. 130 (1), s. 234-43, Sep 2002. DOI: 10.1104/pp.005041. PMID: 12226503. 
    7. WY. Kim, S. Fujiwara, SS. Suh, J. Kim i inni. ZEITLUPE is a circadian photoreceptor stabilized by GIGANTEA in blue light.. „Nature”. 449 (7160), s. 356-60, Sep 2007. DOI: 10.1038/nature06132. PMID: 17704763. 
    8. A. Pudasaini, BD. Zoltowski. Zeitlupe Senses Blue-Light Fluence To Mediate Circadian Timing in Arabidopsis thaliana.. „Biochemistry”, Sep 2013. DOI: 10.1021/bi401027n. PMID: 24033190. 
    9. WR. Briggs, MA. Olney. Photoreceptors in plant photomorphogenesis to date. Five phytochromes, two cryptochromes, one phototropin, and one superchrome.. „Plant Physiol”. 125 (1), s. 85-8, Jan 2001. PMID: 11154303. 
    Fitochrom jest fotoreceptorem, barwnikiem używanym przez rośliny w reakcjach na światło lub jego brak. Maksimum absorpcji barwnika przypada na długości fal odpowiadające światłu czerwonemu i dalekiej czerwieni. Wiele roślin wykorzystuje fotochrom do określenia czasu odpowiedniego do kwitnięcie poprzez określenie dnia i nocy. Zmiany w zawartości poszczególnych form fotochromu pozwalają regulować reakcje związane z cyklem dobowym. Fotochrom reguluje również kiełkowanie nasion, wzrost wydłużeniowy siewek, wielkość i kształt liści, syntezę chlorofilu oraz prostowanie się hipokotyli lub epikotyli siewek roślin dwuliściennych. Cząsteczka fitochromu jest chromoproteiną, składa się z części białkowej połączonej z barwnikiem.Komórka roślinna – podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna budująca organizm rośliny, mająca zdolność wymiany materii z otoczeniem i jej przetwarzania. Pod względem kształtu komórki roślinne można podzielić na:



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Kryptochromy (gr. κρυπτό χρώμα (krupto chroma) co oznacza ukryty kolor) – fotoreceptory światła niebieskiego u zwierząt i roślin. W tej chwili nazwy używa się w odniesieniu do specyficznej podklasy receptorów światła niebieskiego – flawoprotein regulujących kiełkowanie, elongację, fotoperiodyzm i inne reakcje wzrostowe roślin. Światło niebieskie pośredniczy także w fototropizmie, ale udział kryptochromów w tym procesie nie jest znany. W tym procesie bierze udział NPH1, białko zawierające flawinową grupę chromoforową, którego widmo absorpcyjne funkcjonalnej cząsteczki pokrywa się z widmem czynnościowym dla procesu fototropizmu i nazywane jest fototropiną. Kryptochromy to białka wczesne ewolucyjnie, pochodzące od fotoliaz – bakteryjnych enzymów flawoproteinowych aktywowanych przez światło i uczestniczących w naprawie dimerów pirymidynowych DNA. U eukariotów kryptochromy utraciły tę zdolność katalityczną.
    Tylakoid – pęcherzykowata struktura, podstawowy element budowy wewnętrznej chloroplastu komórki roślinnej lub podobna struktura wchodząca w skład autotroficznej komórki prokariotycznej. W chloroplastach tylakoidy tworzą tzw. system lamellarny, w którego skład wchodzą grana, czyli zwarte stosy spłaszczonych tylakoidów (lamelle gran) oraz intergrana, czyli tylakoidy stromy (lamelle stromy) będące pojedynczymi pęcherzykami tylakoidów łączących grana.
    Zeaksantyna (E161h) – organiczny związek chemiczny z grupy ksantofili (podgrupa karotenoidów). Jest jednym z dwóch karotenoidów, znajdujących się w siatkówce oka.
    Fotomorfogeneza – indykowane światłem modyfikacje w rozwoju roślin. Zmiany te zachodzą pod wpływem światła jako bodźca a nie jako energii dla procesu fotosyntezy. Do zmian dochodzi po odebraniu informacji przez fotoreceptory roślin. Uruchamiają one kaskadę sygnału doprowadzając do zmian w rozwoju powiązanych z transkrypcją genów.
    Fotoblastia, nasiona fotoblastyczne – zjawisko regulacji kiełkowania nasion przez światło występujące u niektórych roślin wyższych odpowiedzialne za pozostanie w stanie spoczynku lub wyjście z niego. W zależności od reakcji na światło rozróżniana jest fotoblastia dodatnia, gdy światło stymuluje kiełkowanie i fotoblastia ujemna, gdy światło hamuje kiełkowanie. Tylko nieliczne rośliny wytwarzają nasiona niewrażliwe na światło. Jest to około 4% gatunków, jednak jest wśród nich wiele gatunków uprawianych przez człowieka. Światło może być czynnikiem niezbędnym do wykiełkowania, tak jest u jemioły lub jedynie przyspieszać kiełkowanie.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.

    Reklama