光敏色素的特性逆转效应是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-10-21 13:31 标签： 光敏色素的特性

当前位置： >>>自然界中，植物开花需要光信号刺激，植物对日照时间的感知与光敏色素有关，下列说法错误的是（）

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A．光敏色素是一种接受光信号的分子，化学本质是色素—蛋白复合体

B．光敏色素只分布在植物分生组织的细胞内

C．日照时间对植物开花的调节本质上是影响特定基因的表达

D．可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的

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下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法，不正确的是（）

A．光敏色素的本质是蛋白质

B．光敏色素主要吸收红光、蓝光

C．光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达

D．光作为一种信号，影响、调控植株的生长、开花等

下列关于光对植物生长发育的影响的叙述，不正确的是（）

A．光能够影响植物种子的萌发

B．植物的向光性生长是植物对光刺激的反应

C．对植物来说，光只是起提供能量的作用

D．光可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程

体内含有丰富的天然色素的植物被称为什么？（)

可引起皮肤色素沉着，其主要是通过光敏反应发挥生物效应，故用于治疗白斑病的是（)

镁离子是植物细胞中叶绿素等各种色素的组成成分。（)

光遗传学的应用步骤不包括（)。

A．寻找合适的光敏蛋白

B．向靶细胞内导入光敏蛋白基因

C．表达激活性或抑制性蛋白

D．对光信号进行时空调控

激光光学系统中将光信号变为电信号的部件是（)。

菌类植物的植物体无根茎叶的分化，体内不含光合色素，依靠现成的有机物生活。（)

下列传感器的应用外光电效应工作的是（)。

反射式光电转速传感器中，常用的光敏元件有（)等。

1945年H.A.博思威克、S.B.亨德里克斯和M.W.帕克用分光装置测定了短日植物大豆暗期光间断效应（见）的作用光谱，证明这种效应应归因于植物体内的一种吸收红光的色素。以后他们发现红光的光间断效应可以被远红光解除，而再照红光时又可产生光间断效应。红光打破莴苣种子休眠的作用也同样可被远红光可逆地消除。因此设想有一种具有光逆转反应特性的色素存在。1959年W.L.巴特勒等从黄化玉米幼苗体内提取出这种色素，并称之以现名。1964年H.W.西格尔曼和E.M.费热从燕麦幼苗获得了纯光敏素。

光敏素广泛分布于界。在的、下胚轴、子叶、胚芽鞘、、叶柄、叶片、营养芽、花托、花序、发育中的和中都存在。在蕨类植物、苔藓植物以及某些藻类中也曾观察到光敏素所特有的红光-远红光可逆作用。黄化植株所含光敏素的量比绿色植株高许多倍。但即使在含量最高的黄化幼苗的生长活跃部分（如豌豆上胚轴“钩”和燕麦胚芽鞘节）中的浓度也只在1010摩尔／升的水平。在绿色组织中,往往由于高浓度叶绿素的掩盖，而难于检测。

光敏素分子由和生色团两部分组成。单体（1分子色素和1分子蛋白）的分子量在不同植物中有些不同，变化在 50～150之间。例如燕麦的为60，黑麦的为 120。光敏素的蛋白质中有很大比例的和碱性氨基酸，以及含硫氨基酸，如。所以光敏素是一个高度带电、非常活泼的蛋白分子，能通过内部重组而改变形式。它的的pH值为6。

光敏素的生色团的每个亚基含有一个开链的四吡咯辅基。生色团以与蛋白质相连。光敏素的两种不同形式（Pr与fr）的吸收光谱不同。Pr(r＝red，红)型为蓝色,吸收峰在波长660纳米的红光部分;fr（fr＝farred，远红）型为黄绿色，吸收高峰在波长730纳米的远红光部分。两种形式的光敏素吸收相应波长的光后分别转化成另一种形式。由于两种形式的吸收光谱有部分重叠，只是吸收率不同，所以在不同的光下进行不同程度的相互转化,形成不同的Pr/fr比值。因Pr对730纳米或更长远红光吸收极少，故在远红光下fr向Pr的转化接近完全；而Pr的吸收峰 660纳米处fr却也有少量吸收，所以在红光下最多只能将80％左右的Pr转化为fr。每一单体的 fr较 Pr多一个半胱氨酸和一个组氨酸。fr的疏水性较强。

在调节植物光形态发生中起作用的是fr，Pr则为生理钝化型。光敏素在调节种子萌发、茎叶生长、下胚轴“钩”的伸直、叶绿体运动、花芽分化以及块茎块根形成中起作用。在种子萌发期和幼苗发育期以及营养生长向生殖生长转化的时期，光敏素的调节作用最为明显。

红光促进莴苣种子等需光种子的萌发。有些种子植物幼苗出土见光后，下胚轴停止生长，下胚轴“钩”伸直，子叶展开。在日光下生长的植物，茎的伸长受抑制；暗期光间断抑制短日植物开花,而促进长日植物开花,这些现象中起作用的都是光下特别是红光下形成的fr。

除了光形态发生效应以外，光敏素还参与调节膜的性质、50多种酶的活动、叶绿素和花青素的合成、乙酰胆碱的含量、合欢等豆科植物的小叶的开合等。此外，光敏素还明显激活rRNA顺反子的转录，加强rRNA前体的形成，以及控制聚核糖体的形成和核糖体的功能。

光敏素在体内合成时,Pr形式先形成,在光下一部分转变为fr。在黑暗中生长的植物，如黄化幼苗,只含Pr。fr除在远红光下向 Pr转化外,还会“衰败"，失去活性。此外，在有些植物中，fr在暗中也会转化为Pr，这个过程称为光逆转（见图）。在Pr和fr的相互转化中，还有一系列中间状态,其中有的具有生理活性。在连续光照下,光敏素的各种形式之间达到恒定的比例，Pr合成速度等于fr的衰败速度，光敏素的总量则恒定。离体的光敏素的两种形式也可以在不同波长的光下相互转化,但所达到的Pr/fr比值与同样光下体内的比值不同，说明光敏素在体内的存在状态与离体时不完全相同。由于光敏素的形式和状态的多样性和其间转化速率受各种条件影响的复杂性，使得光敏素在不同、不同中对各种生长发育过程的调节有许多复杂的情况。光敏素还与植物体内生物钟协同作用，赋予植物以精确计量长度的本领。

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