Мы компания
производитель

Доставка по всей
России и СНГ

Наличная и
безналичная оплата

Существенные
оптовые скидки

Гарантия на
всю продукцию

Профессиональные
консультанты

Основные принципы фоторецепции

Чтобы растение почувствовало квант света, необходимы молекулы, поглощающие в данной области спектра (пигменты). Простого акта поглощения недостаточно, нужно преобразовать его в сигнал, т.е. квант должен вызвать фотохимическую реакцию. Как известно, такие реакции осуществляются в реакционных центрах фотосистем. Казалось бы, можно использовать хлорофилл фотосистем и для добычи энергии, и для рецепции световых сигналов. Однако, потоки энергии через фотосистемы очень велики, т.е. для того, чтобы получить сигнал нужно очень много квантов. Чувствительность световой стадии фотосинтеза мала, тем не менее световая стадия участвует в довольно грубой метаболической регуляции.

Для тонкой фоторецепции можно применить те же принципы, что и для гормональной регуляции. Воспринимает свет отдельный фоторецепторный комплекс, который связан с системой вторичных мессенджеров, усиливающих полученный световой сигнал. В лучших случаях можно вызвать ответ на освещение от 0.1 до 1 мкмоль квантов на кв.м. (ответ на свехрнизкую интенсивность света - Very Low Fluence Response). Ответ на низкую интенсивность лежит между 1 и 1000 мкмоль квантов на кв.м (Low Fluence Response), а если для ответа необходимо более, чем 1000 мкмоль на кв.м, то ответ считают высокоэнергетическим (High Irradiance Response). Если энергия кванта в реакционном центре максимально полно преобразуется в энергию разделенных зарядов ( с КПД порядка 70-90%), то КПД фоторецепторов едва ли превышает 30%. Энергия в фотохимической реакции на рецепторной молекуле может преобразоваться двумя путями в зависимости от типа рецептора:

  • 1. В изменение конформации и запуске каскада фосфорилирования ( для рецептора красного света)
  • 2. В электрохимический потенциал и запуск реакций восстановления вторичных мессенджеров (для рецептора синего света). Таким образом, световые реакции фотосинтеза и фоторецепторы преобразуют энергию квантов света в энергию химических связей с помощью улавливающих свет пигментов. Но при этом для световых реакций фотосинтеза характерны: высокий КПД энергопреобразования - мало меняющаяся конформация белковых комплексов - низкая чувствительность - локализация в мембранах хлоропластов. Фоторецепторы обладают низким КПД энергопреобразования - сильно изменяющейся конформацией белковых комплексов - высокой чувствительностью - локализация в ядре и в цитоплазме.