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36.2: Photorezeptoren und pflanzliche Reaktionen auf Licht
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Photoreceptors and Plant Responses to Light
 
PROTOKOLLE

36.2: Photoreceptors and Plant Responses to Light

36.2: Photorezeptoren und pflanzliche Reaktionen auf Licht

Light plays a significant role in regulating the growth and development of plants. In addition to providing energy for photosynthesis, light provides other important cues to regulate a range of developmental and physiological responses in plants.

What Is a Photoreceptor?

Plants respond to light using a unique set of light-sensitive proteins called photoreceptors. Photoreceptors contain photopigments, which consist of a protein component bound to a non-protein, light-absorbing pigment called the chromophore. There are several different types of photoreceptors, which vary in their amino acid sequences and the type of chromophore present. These types maximally respond to different specific wavelengths of light, ranging from ultraviolet B (280-315 nanometers) to far-red (700-750 nanometers). The chromophore's absorption of light elicits structural changes in the photoreceptor, triggering a series of signal transduction events that result in gene expression changes.

The Phytochrome System

Many types of photoreceptors are present in plants. Phytochromes are a class of photoreceptors that sense red and far-red light. The phytochrome system acts as a natural light switch, allowing plants to respond to the intensity, duration, and color of environmental light.

The phytochrome system plays a significant role in photomorphogenesis—the growth and development of plants in response to light. Bright sunlight contains more red light than far-red light. Chlorophyll strongly absorbs red light, so shaded plant regions receive more far-red light than red light.

Plants use phytochromes to adapt their growth in response to red and far-red light. Exposure to far-red light in shaded regions triggers the elongation of stems and petioles in search of light. On the other hand, exposure to red wavelengths from unfiltered sunlight enhances lateral growth and branching.

Licht spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Wachstums und der Entwicklung von Pflanzen. Neben der Bereitstellung von Energie für die Photosynthese liefert Licht weitere wichtige Hinweise, um eine Reihe von Entwicklungs- und physiologischen Reaktionen in Pflanzen zu regulieren.

Was ist ein Photorezeptor?

Pflanzen reagieren auf Licht mit einem einzigartigen Satz lichtempfindlicher Proteine, die Photorezeptoren genannt werden. Photorezeptoren enthalten Photopigmente, die aus einer Proteinkomponente bestehen, die an ein nicht proteinreiches, lichtabsorbierendes Pigment namens Chromophor gebunden ist. Es gibt verschiedene Arten von Photorezeptoren, die in ihren Aminosäuresequenzen und der Art des Chromophors variieren. Diese Typen reagieren maximal auf unterschiedliche spezifische Wellenlängen des Lichts, von ultraviolettem B (280-315 Nanometer) bis weitrot (700-750 Nanometer). Die Absorption des Lichts durch das Chromophor löst strukturelle Veränderungen im Photorezeptor aus und löst eine Reihe von Signaltransduktionsereignissen aus, die zu Veränderungen der Genexpression führen.

Das Phytochrom-System

Viele Arten von Photorezeptoren sind in Pflanzen vorhanden. Phytochrome sind eine Klasse von Photorezeptoren, die rotes und weitrotes Licht erkennen. Das Phytochrom-System fungiert als natürlicher Lichtschalter, der es Pflanzen ermöglicht, auf die Intensität, Dauer und Farbe des Umgebungslichts zu reagieren.

Das Phytochromsystem spielt eine wichtige Rolle bei der Photomorphogenese – das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen als Reaktion auf Licht. Helles Sonnenlicht enthält mehr rotes Als fernrotes Licht. Chlorophyll absorbiert stark rotes Licht, so dass schattierte Pflanzenregionen mehr weitrotes Licht erhalten als rotes Licht.

Pflanzen verwenden Phytochrome, um ihr Wachstum als Reaktion auf rotes und rotes Licht anzupassen. Die Exposition gegenüber weitrotem Licht in schattierten Regionen löst die Dehnung von Stielen und Petiolen auf der Suche nach Licht aus. Andererseits verbessert die Exposition gegenüber roten Wellenlängen durch ungefiltertes Sonnenlicht das seitliche Wachstum und die Verzweigung.


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