Рэгуляванне росту святлом. Уплыў працяглага апрамянення крыніцамі святла з шырокім спектрам

Вы знаходзіцеся: Рэгуляванне росту святлом

У прыродных умовах расліны звычайна не падвяргаюцца ўздзеянню блізкага ці далёкага чырвонага святла - на іх валіцца сонечнае святло з шырокім спектрам. У гэтых умовах прыкладна палова фитохрома прадстаўлена формай Фдк. Бо Фк і Фдк маюць шырокія і якія перакрываюцца спектры паглынання, яны ўвесь час трансфармуюцца ў абодвух кірунках, так што адны і тыя ж малекулы пры працяглым апрамяненні не застаюцца ў форме Фдк. Верагодна, любая асобная малекула бесперапынна пераходзіць з адной формы ў іншую- феномен, вядомы пад назвай 'кругазвароты' (cycling) пігмента. Хуткасць кругазвароту ўзрастае з павелічэннем інтэнсіўнасці святла і пры яркім сонечным асвятленні вельмі вялікая.

Пры кругазвароце паміж Фк і Фдк фитохром не ператвараецца непасрэдна з адной формы ў іншую, а праходзіць праз шэраг прамежкавых формаў (мал. 11.10). Напрыклад, калі Фк паглынае фатон, ён хутка ператвараецца ў форму з максімумам паглынання пры 692 нм. Гэта форма існуе вельмі нядоўга. Праз меней 1 мс яна спантана пераходзіць у іншую прамежкавую форму з максімумам паглынання пры некалькі большай даўжыні хвалі. Тры ці чатыры такія прамежкавыя формы хутка з'яўляюцца і затым знікаюць, перш чым утворыцца адносна стабільная форма Фдк. Прамежкавыя формы ўзнікаюць і пры ператварэнні Фдк у Фк. Бо ўсе яны маюць вельмі кароткі перыяд паўжыцця ў параўнанні з Фк і Фдк, пры кароткачасовым уздзеянні святла яны гуляюць малаважную ролю. Аднак пры працяглым апрамяненні святлом высокай інтэнсіўнасці малекулы пігмента хутка праходзяць цыклы Фкч=Фдк, бесперапынна ўтворацца прамежкавыя формы і з'яўляецца тэндэнцыя да назапашвання формаў з найвялікім перыядам паўжыцця. Пры яркім сонечным святле каля 20% фитохрома можа знаходзіцца ў прамежкавых станах. Відавочна, што пры аналізе дзеяння фитохрома ў прыродных умовах трэба ўлічваць і прамежкавыя формы.

Прамежкавыя формы паміж Фк і Фдк маглі б таксама мець ролю ў шэрагу рэакцый на высокую апрамененасць. Сюды ставяцца такія морфогеиетические з'явы, як выцягванне гипокотиля, адукацыя антоцианинов у праростках і красаванне некаторых раслін доўгага дня. Гэтым працэсам спрыяе працяглае апрамяненне чырвоным, далёкім чырвоным і сінім святлом высокай інтэнсіўнасці, а не ўздзеянне больш слабога святла, які ўплывае на трансфармацыю фитохрома. Спектры дзеяння для гэтых рэакцый маюць пікі ў вобласці 420-480 нм і 710- 720 нм (мал. 11.13). Некаторыя з гэтых морфагенетычных змен можна выклікаць кароткім апрамяненнем пры 660 нм і прадухіліць наступным гэтак жа кароткім апрамяненнем пры 730 нм, але працяглае апрамяненне заўсёды больш эфектыўна. Мабыць, гэтыя рэакцыі хутчэй патрабуюць нізкага ўзроўня Фдк на працягу працяглага часу, чым высокага ўзроўня на працягу кароткага перыяду; да такога выніку можа прыводзіць уздзеянне сіняга святла ці ж чырвонага святла з даўжынёй хвалі 710- 720 нм. Аднак чыннікі запатрабавання ў інтэнсіўным апрамяненні не ясныя. Важную ролю маглі б гуляць кругазварот пігмента і адукацыя яго прамежкавых.формаў, бо гэтыя працэсы залежаць ад інтэнсіўнасці святла. Аднак былі прапанаваны і іншыя тлумачэнні, і запатрабуецца яшчэ шмат працы, каб зразумець рэакцыі на высокую апрамененасць. Не вядома, напрыклад, ці абумоўлена ўплыў сіняга святла паглынаннем яго фитохромами Фк і Фдк ці ў гэтым удзельнічае пігмент накшталт тых, якія рэгулююць фотатрапізм.