Far-czerwony
dalekiej czerwieni to zakres światła na skrajnie czerwonym końcu widma widzialnego , tuż przed światłem podczerwonym . Zwykle uważany za obszar o długości fali od 700 do 750 nm , jest słabo widoczny dla ludzkich oczu. Jest w dużej mierze odbijana lub przenoszona przez rośliny ze względu na widmo absorbancji chlorofilu i jest odbierana przez roślinny fotoreceptor fitochrom . Jednak niektóre organizmy mogą wykorzystywać ją jako źródło energii w fotosyntezie. Światło dalekiej czerwieni jest również wykorzystywane do widzenia przez niektóre organizmy, takie jak niektóre gatunki ryb głębinowych i krewetki modliszki .
W ogrodnictwie
Rośliny odbierają światło poprzez wewnętrzne fotoreceptory, które absorbują sygnał o określonej długości fali ( fotomorfogeneza ) lub przekazują energię procesowi roślinnemu ( fotosynteza ). W roślinach fotoreceptory kryptochrom i fototropina pochłaniają promieniowanie w niebieskim widmie (B: λ = 400–500 nm) i regulują wewnętrzną sygnalizację, taką jak hamowanie hipokotylu, czas kwitnienia i fototropizm. Dodatkowe receptory zwane fitochromami pochłaniają promieniowanie w widmie czerwonym (R: λ=660–730 nm) i dalekiej czerwieni (FR: λ>730 nm) i wpływają na wiele aspektów rozwoju roślin, takich jak kiełkowanie, etiolowanie siewek, przejście do kwitnienia, unikanie cienia i tropizmy. Fitochrom ma zdolność do zmiany swojej konformacji w zależności od ilości lub jakości odbieranego światła i robi to poprzez fotokonwersję z fitochromu czerwonego (Pr) do fitochromu dalekiej czerwieni (Pfr). Pr jest nieaktywną formą fitochromu, gotową do odbioru światła czerwonego. W środowisku o wysokim R:FR Pr zmienia konformację do aktywnej formy fitochromu Pfr. Po aktywacji Pfr przemieszcza się do jądra komórkowego, wiąże się z czynnikami oddziałującymi z fitochromem (PIF) i kieruje PIF do proteasomu w celu degradacji. Wystawiony na działanie środowiska o niskim R:FR, Pfr absorbuje FR i zmienia konformację z powrotem do nieaktywnego Pr. Nieaktywna konformacja pozostanie w cytosolu, umożliwiając PIF ukierunkowanie ich miejsca wiązania na genomie i wywołanie ekspresji (tj. unikanie cienia poprzez wydłużanie komórek). Promieniowanie FR może prowadzić do upośledzenia odporności roślin i zwiększonej podatności na patogeny.
FR od dawna uważany jest za minimalny wkład w fotosyntezę. We wczesnych latach siedemdziesiątych doktor fizyki i profesor upraw glebowych, dr Keith J. McCree, lobbował za standardową definicją promieniowania aktywnego fotosyntetycznie (PAR: λ=400–700 nm), która nie obejmowała FR. Niedawno naukowcy dostarczyli dowodów na to, że szersze spektrum zwane promieniowaniem fotobiologicznie aktywnym (PBAR: λ=280–800 nm) jest bardziej odpowiednią terminologią. Ten zakres długości fal obejmuje nie tylko FR, ale także UV-A i UV-B. Efekt Emersona ustalił, że tempo fotosyntezy czerwonych i zielonych alg było wyższe po wystawieniu na działanie R i FR niż suma tych dwóch osobno. Badania te położyły podwaliny pod wyjaśnienie podwójnych fotosystemów u roślin. Fotosystem I (PSI) i fotosystem II (PSII) działają synergistycznie; poprzez procesy fotochemiczne PSII przenosi elektrony do PSI. Jakakolwiek nierównowaga między R i FR prowadzi do nierównego wzbudzenia między PSI i PSII, zmniejszając w ten sposób wydajność fotochemii.
Zobacz też
Cytaty
Źródła ogólne
-
Fei Gan, Shuyi Zhang, Nathan C. Rockwell, Shelley S. Martin, J. Clark Lagarias, Donald A. Bryant (12 września 2014). „Rozległa przebudowa aparatu fotosyntetycznego cyjanobakterii w świetle dalekiej czerwieni” . nauka . 345 (6202): 1312–1317. Bibcode : 2014Sci...345.1312G . doi : 10.1126/science.1256963 . PMID 25214622 . S2CID 206559762 .
{{ cite journal }}
: CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )