名詞術(shù)語

光形態(tài)建成：光形態(tài)建成指的是光控制細(xì)胞的生長分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變，最終匯集成組織和器官的形態(tài)建成。

暗形態(tài)建成：植物在暗中生長表現(xiàn)出各種黃化特征，如莖細(xì)而長，頂端呈鉤狀彎曲和葉片小而黃白色，這種現(xiàn)象稱為暗形態(tài)建成。

光受體：植物中凡能感受光質(zhì)，光強(qiáng)，光照時間，光照方向和光周期等光現(xiàn)象，并能引發(fā)相應(yīng)細(xì)胞反應(yīng)的一類生物大分子物質(zhì)都可以稱為光受體。

光敏色素：吸收紅光-遠(yuǎn)紅光可逆轉(zhuǎn)換的光受體（色素蛋白質(zhì)），稱之為光敏色素

Pr：光敏色素的一種類型，稱為紅光吸收型，吸收高峰在660nm。

Pfr：光敏色素的一種類型，稱為遠(yuǎn)紅光吸收型，吸收高峰在730nm。

φ值：光穩(wěn)定平衡，即是在一定波長下，具生理活性的 Pfr 濃度與Pfr+Pr的總濃度的比值

隱花色素：一類藍(lán)光受體，能夠感受藍(lán)光和近紫外光（330—390nm）區(qū)域的光的一種受體。

向光素：一類藍(lán)光受體，是一種與質(zhì)膜相關(guān)的蛋白激酶，藍(lán)光刺激向光素的活性，吸收藍(lán)光后發(fā)生自磷酸化。

ZTL/FKF1/LKP2受體：一類藍(lán)光受體，具有泛素連接酶（E3）的活性，被認(rèn)為是通過蛋白降解反應(yīng)介導(dǎo)生物鐘反應(yīng)和光周期調(diào)控的開花的藍(lán)光受體。

UVR8：紫外線抗性位點(diǎn)UVR8是UV-B的光感受器,其介導(dǎo)植物中的紫外線輻射響應(yīng)去黃化。是一種紫外光受體

避陰反應(yīng)：與自然光相比，在透過葉片的光中紅光/遠(yuǎn)紅光值降低，植物對紅光/遠(yuǎn)紅光值降低產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)，表現(xiàn)為植物莖節(jié)和葉柄伸長的速度加快，頂端優(yōu)勢增加，分支減少的現(xiàn)象。

需光種子萌發(fā)：指需要光照射才能發(fā)芽的種子，與需暗發(fā)芽種子相對應(yīng)

COP1-SPAl蛋白復(fù)合體：即泛素連接酶E3，可以與CUL4組成E3泛素化酶復(fù)合物，解除PIFI的作用，促進(jìn)光形態(tài)建成基因的表達(dá),促進(jìn)需光種子萌發(fā)。

PIFs：光敏色素作用因子PIFs屬于轉(zhuǎn)錄因子bHLH中的一個亞家族成員，通過調(diào)控下游多個基因的表達(dá)，調(diào)控了多個轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò),從而驅(qū)動了下游形態(tài)發(fā)生的多個方面。

HY5：一種光信號分子，可在擬南芥光敏色素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮關(guān)鍵+的調(diào)控作用。

CHUP1蛋白：一種叫做CHUP1的蛋白質(zhì),在葉綠體向光源的移動上,起到了關(guān)鍵作用。

思考題

介導(dǎo)光形態(tài)建成的光受體為什么大多都是色素蛋白?

色素分子一般都不大，既有水溶性的，也有脂溶性的，因此僅憑其自身不大可能會形成整齊的排列方式來傳遞光能。但如果它們能錨定在蛋白上，就能整齊排列成穩(wěn)定的復(fù)合體，增加能量傳遞效率。目前來看，生物體中的四種生物大分子中，只有蛋白質(zhì)能使色素分子整齊排列。因此，光受體是色素蛋白

光合作用的光反應(yīng)和光形態(tài)建成的光反應(yīng)為什么不同?

需要的光能不一樣，形態(tài)建成只要很少的光即可。而光合作用則需要很多光。光合作用，產(chǎn)能量，光形態(tài)建成，產(chǎn)有機(jī)物和氧氣。二者的最大區(qū)別是，光合作用需要的是高頻高能光，而光形態(tài)建成是對弱光的反應(yīng)。

UVR8中的色氨酸為何可以充當(dāng)生色團(tuán)的作用?

因為uvr8不同于具有外源生色團(tuán)的其他光受體，uvr8可以利用自身的色氨酸作為生色團(tuán)。uvr8點(diǎn)突變會導(dǎo)致uvb誘導(dǎo)的光感受、uvr8單體化以及與cop1的相互作用受到影響，從而可以充當(dāng)色團(tuán)。

比較不同光受體被光激活后的早期信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。

紅光受體：通常，照紅光后，從Pr轉(zhuǎn)變?yōu)镻fr的過程中，光敏色素蛋白的C端發(fā)生自磷酸化，再使N端的絲氨酸殘基磷酸化，繼而將信號傳遞給下游的X組分，X組分有多種類型，所引起的信號途徑也各不相同。從圖9-5可知，形成生理激活型的Pfr后，大部分Pfr人核，參與核內(nèi)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)，另一部分Pfr留在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，參與細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上的反應(yīng)。

藍(lán)光受體：吸收藍(lán)光后的光激活是隱花色素傳遞光信號的第一步，生色團(tuán)的構(gòu)象變化，導(dǎo)致受體蛋白N端發(fā)生構(gòu)象改變，影響C端二聚體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，光激活的CRY還會發(fā)生磷酸化，這些結(jié)構(gòu)的改變引發(fā)藍(lán)光信號向下傳遞。

紫外光受體：與光敏色素和藍(lán)光受體不同的是，UVR8并非色素蛋白。14個高度保守的色氨酸充當(dāng)了生色團(tuán)的作用。環(huán)境中無UV-B時，該受體是以二聚體方式存在的，UV-B照射后色氨酸發(fā)生電子傳遞，導(dǎo)致蛋白構(gòu)象變化，二聚體分解成單體,單體的C端與COP1-SPA1復(fù)合體結(jié)合，激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，調(diào)控下游基因的表達(dá)，引起光形態(tài)建成反應(yīng)。