52. Фотоморфогенез — свет как регулятор развития

Фотоморфогенез — это совокупность процессов, посредством которых свет, выступая в качестве регуляторного сигнала, контролирует рост и развитие растений, независимо от его роли как источника энергии для фотосинтеза.

  • Фоторецепторы: Растения воспринимают свет с помощью специальных белков-фоторецепторов. Основные из них:
    • Фитохромы: Воспринимают красный (КС, 660 нм) и дальний красный (ДКС, 730 нм) свет.
    • Криптохромы и фототропины: Воспринимают синий свет.
  • Фитохромная система — молекулярный переключатель: Фитохром существует в двух взаимопревращаемых формах:
    • Фк (Pr): Неактивная форма, поглощающая красный свет.
    • Фдк (Pfr): Активная, физиологически действующая форма, поглощающая дальний красный свет. Под действием красного света Фк превращается в Фдк, запуская фотоморфогенетические реакции. Дальний красный свет превращает Фдк обратно в Фк, прекращая реакцию. Это позволяет растению «измерять» качество и количество света и получать информацию об окружающей среде (например, о затенении другими растениями).
  • Ключевые процессы, регулируемые светом:
    • Прорастание семян: У многих видов (например, салата) прорастание стимулируется красным светом.
    • Деэтиоляция: Процесс «озеленения» проростка, выходящего из почвы на свет: тормозится рост стебля в длину, распрямляется гипокотильный крючок, начинают развиваться листья и синтезироваться хлорофилл.
    • Фототропизм: Ростовой изгиб в сторону источника света (регулируется синим светом).
    • Фотопериодизм: Реакция на продолжительность светового дня, контролирующая переход к цветению.

(с. 253-254, 258)