VL 21 Photomorphismus Flashcards
Lichtsignaltransduktionswege
über die Photorezeptoren
Niedere Pflanzen: kein großer Unterschied in der Entwicklung im Licht und im Dunkeln
Angiospermen: Umfangreiche Veränderung in der Morphologie. Chloroplastenentwicklung und Chlorophyllbiosynthese nur im Licht
Was ist Photomorphogenese?
lichtinduziertes Wachstum&
lichtinduzierte Differenzierung.
- > Photonen gewisser
Wellenlänge werden als Signal wahrgenommen,
-> lösen eine Signaltransduktionskette
in der Zelle für die Aktivierung
bestimmter Gene aus
Was ist Skotomorphogenese?
Skotomorphogenese ist die
charakteristische Entwicklung
unter Lichtabschluss
Was ist die FUnktion von Massenpigmenten?
1) Massenpigmente : (z.B. Chlorophylle und Carotinoide)
-> Absorption und Übertragung von Energie für Photosynthese =
Lichtsammelfunktion
-> Herstellung der optischen Kommunikation zwischen Pflanze
und Tier = Signalfunktion, Farbstoffe in Blüte, Frucht + Samen
-> Absorption unerwünschter Strahlung = Lichtfilter-und Schutzfunktion
Welche Art von Pigmenten gibt es ?
- Massenpigmente: zB Chlorophyll
- Sensorpigmente
Was ist die Funktion von Sensorpigmenten?
2.Sensorpigmente:
* Optimierung der pflanzlichen Entwicklung und Reproduktion
* Optimale Modulation des pflanzlichen Verhaltens:
Phototropismus, intrazelluläre Bewegungen
Wichtige nichtphotosynthetische Lichtwirkungen auf Pflanzen
- Photomorphogenese
- Tageslänge, Photoperiodik, Tag/Nacht-Rhythmus
- Wellenlänge (Schattenvermeidungsreaktion/Blaulicht und Rotlicht)
- die Lichtrichtung: Phototropismus
- Lichtintensität
Welche Photorezeptoren gibt es und wie unterschieden sie sich?
Blaulichtrezeptoren (UV-A und Blaulicht, 340-520 nm):
Phototropin und Cryptochrom
Phytochrom (Rot-und Dunkelrotlicht, 660 bzw. 730nm)
UVR8-Rezeptor(UV-B light 280-310 nm
Was ist Phytochrom und wie reagiert es ?
Phytochrom ist ein Protein mit einem Chromophor als Cpfaktor: dem Phytochromobilin
-> absorbiert langwelliges Licht
Wird rotes Licht absorbiert, wechselt Phytochrom von der PR-Form zur PFR;
Die PFR-Form absorbiert dunkelrotes Licht, und wechselt zur PR-Form -> cis.trans-Isomerisation
Tagsüber: Deshalb enthält ein belichtetes Blatt beide Phytochrom-Formen.
Nachts: Umwandlung der PFR-Form in die PR-Form oder PFR Abbau
Photobiologische Eigenschaften des Phytochroms
PFr-Form ist die physiologisch aktive Form.
(Für quantitative Aussagen der Phytochromwirkung muß das Verhältnis
PFr zu PRberücksichtigt werden)
Phytochrom ist photoreversibel. PR↔PFr
An der Revertierbarkeit ist die lichtinduzierte Wirkung des Phytochroms erkennbar
Reversion der Induktion durch
Dunkelrot-Bestrahlung
im Weißlicht: ein dynamisches Gleichgewicht beider Formen
Beispiele für PFR-ausgelöste Reaktionen
Einige Prozesse werden durch Hellrot-Licht induziert.
Deren Induktion wird durch Dunkelrot-Licht inhibiert, wenn es
sich um Phytochrom-kontrollierte Prozesse handelt.
Beispiele:
Samenkeimung
Hemmung der Sprossverlängerung
Chlorophyllanreicherung
Blühinduktion
Erweiterung der Kotyledonen
Blattbewegung
Angiospermen:
Chloroplastenentwicklung
und Chlorophyllbiosynthese
nur im Licht
Beteiligte Gene und Proteine
Für Chlorophyllsynthese:
LHCII (Light-harvesting Chl-binding
Proteins des Photosystems II
Wann verändert sich das Hellrot/Dunkelrot-Verhältnis in der Natur?
z.B.: Veränderung des Spektrums des Sonnenlichtes
unterhalb eines Blätterdaches
-> Das Blau-und Rotlicht sind bereits
absorbiert vom Blätterdach
-> Dunkelrot ist überrepräsentiert
pflanzliche Reaktionen auf Phytochrom
Pflanzen nutzen Phytochromantworten, um sich auf
Änderungen der Lichtbedingungen einzustellen (Adaptationsreaktion),
insbesondere, wenn sie durch andere Pflanzen beschattet werden
Was ist die Schattenvermeidungsreaktion?
wenn beschattete Pflanzen mehr Ressourcen in die Streckung des Sprosses investieren infolge eines niedrigen Pfr/Pr Verhältnisses.
Wenn Pflanzen andere Pflanzen beschatten, werden die beschatteten Blätter einem höheren Anteil des dunkelroten Lichtes ausgesetzt, der extensives Sprosswachstum verursacht
