Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Көрінетін спектрдің ең қызыл шегіндегі жарық диапазоны.
Range of light at the extreme red end of the visible spectrum
Қиыр қызыл жарық – көрінетін спектрдің ең қызыл шегіндегі, инфрақызыл жарықтан бұрынғы жарық диапазоны. Әдетте 700 және 750 нм толқын ұзындығы аралығындағы аймақ ретінде қарастырылады, ол адам көзімен көрінеді, бірақ әлсіз. Хлорофиллдің сіңіру спектріне байланысты өсімдіктер көбінесе оны шағылыстырады немесе өткізеді, ал оны өсімдік фоторецепторы – фитохром қабылдайды. Дегенмен, кейбір организмдер оны фотосинтезде энергия көзі ретінде пайдалана алады. Қиыр қызыл жарықты кейбір организмдер, мысалы, терең теңіз балықтары мен мантис-шаяндардың кейбір түрлері көру үшін қолданады.
Far red light is a range of light at the extreme red end of the visible spectrum, just before infrared light. Usually regarded as the region between 700 and 750 nm wavelength, it is dimly visible to human eyes. It is largely reflected or transmitted by plants because of the absorbance spectrum of chlorophyll, and it is perceived by the plant photoreceptor phytochrome. However, some organisms can use it as a source of energy in photosynthesis. Far red light also is used for vision by certain organisms such as some species of deep sea fishes and mantis shrimp.
Бағбандықта
Өсімдіктер сәулені ішкі фоторецепторлар арқылы қабылдайды, белгілі бір толқын ұзындығындағы сигналдарды сіңіріп (фотоморфогенез) немесе энергияны өсімдік процестеріне (фотосинтез) жеткізеді. Өсімдіктерде криптохром және фототропин фоторецепторлары көк спектрдегі сәулеленуді сіңіреді (B: λ=400–500 нм) және гипокотилдің тежелуі, гүлдену уақыты және фототропизм сияқты ішкі сигналдауды реттейді. Фитохром деп аталатын қосымша рецепторлар қызыл (R: λ=660–730 нм) және алыс қызыл (FR: λ>730 нм) спектрлеріндегі сәулеленуді сіңіреді және өсімдік дамуының көптеген аспектілеріне әсер етеді, мысалы, өніп шығу, көшеттердің этиоляциясы, гүлденуге өту, көлеңкеден қашу және тропизмдер. Фитохром өзі қабылдаған жарықтың мөлшері мен сапасына байланысты конформациясын өзгертуге қабілетті және оны фитохром қызылынан (Pr) фитохром алыс қызылына (Pfr) фотоконверсия арқылы жүзеге асырады. Pr – фитохромның белсенді емес түрі, қызыл жарықты қабылдауға дайын. Жоғары R:FR ортасында Pr конформациясын фитохромның белсенді түрі Pfr-ге өзгертеді. Белсенді болғаннан кейін Pfr жасушалық ядроға жылжып, фитохроммен өзара әрекеттесетін факторларға (PIF) байланысып, PIF-тарды ыдырау үшін протеасомаға бағыттайды. R:FR төмен ортаға ұшырағанда Pfr FR сіңіріп, конформациясын белсенді емес Pr-ге қайтарады. Белсенді емес конформация цитозольде қалады, бұл PIF-тарға геномдағы байланыс орнын анықтап, экспрессияны тудыруға мүмкіндік береді (яғни жасушалық созу арқылы көлеңкеден қашу). FR сәулеленуі өсімдік иммунитетіне зиян келтіріп, патогенге сезімталдықты арттыруы мүмкін. FR ұзақ уақыт бойы фотосинтездегі минималды үлес ретінде қарастырылып келді. 1970 жылдардың басында PhD физигі және топырақ егістігінің профессоры доктор Кит Дж. МакКри фотосинтетикалық белсенді сәулеленудің (PAR: λ=400–700 нм) стандартты анықтамасын қабылдау үшін күш салды, оған FR кірмеді. Соңғы кезде ғалымдар фотобиологиялық белсенді сәулелену (PBAR: λ=280–800 нм) деп аталатын кеңірек спектрдің көбірек қолданылатын терминология екенін дәлелдеді. Бұл толқын ұзындығының диапазоны FR-ды ғана емес, сонымен қатар UV A және UV B-ны да қамтиды. Эмерсон эффектісі қызыл және жасыл балдырлардағы фотосинтез жылдамдығы R және FR әсерінен екі элементтің жекелеген қосындысынан жоғары екенін көрсетті. Бұл зерттеу өсімдіктердегі екі фотожүйені түсінуге негіз салды. I фотожүйе (PSI) және II фотожүйе (PSII) бірлесіп жұмыс істейді; фотохимиялық процестер арқылы PSII электрондарды PSI-ге тасымалдайды. R және FR арасындағы тепе-теңдіксіздік PSI және PSII арасындағы теңсіз қоздыруға алып келіп, фотохимияның тиімділігін төмендетеді.
Plants perceive light through internal photoreceptors absorbing a specified wavelength signaling (photomorphogenesis) or transferring the energy to a plant process (photosynthesis). In plants, the photoreceptors cryptochrome and phototropin absorb radiation in the blue spectrum (B: λ=400–500 nm) and regulate internal signaling such as hypocotyl inhibition, flowering time, and phototropism. Additional receptors called phytochrome absorb radiation in the red (R: λ=660–730 nm) and far red (FR: λ>730 nm) spectra and influence many aspects of plant development such as germination, seedling etiolation, transition to flowering, shade avoidance, and tropisms. Phytochrome has the ability to interchange its conformation based on the quantity or quality of light it perceives and does so via photoconversion from phytochrome red (Pr) to phytochrome far red (Pfr). Pr is the inactive form of phytrochrome, ready to perceive red light. In a high R:FR environment, Pr changes conformation to the active form of phytochrome Pfr. Once active, Pfr translocates to the cellular nucleus, binds to phytochrome interacting factors (PIF), and targets the PIFs to the proteasome for degradation. Exposed to a low R:FR environment, Pfr absorbs FR and changes conformation back to the inactive Pr. The inactive conformation will remain in the cytosol, allowing PIFs to target their binding site on the genome and induce expression (i. e. shade avoidance through cellular elongation). FR irradiation can lead to compromised plant immunity and increased pathogen susceptibility. FR has long been considered a minimal input in photosynthesis. In the early 1970’s, PhD physicist and soil crop professor Dr. Keith J. McCree lobbied for a standard definition of photosynthetically active radiation (PAR: λ=400–700 nm) which did not include FR. More recently, scientists have provided evidence that a broader spectrum called photo biologically active radiation (PBAR: λ=280–800 nm) is more applicable terminology. This range of wavelengths not only includes FR, but also UV A and UV B. The Emerson Effect established that the rate of photosynthesis in red and green algae was higher when exposed to R and FR than the sum of the two individually. This research laid the ground work for the elucidation of the dual photosystems in plants. Photosystem I (PSI) and photosystem II (PSII) work synergistically; through photochemical processes PSII transports electrons to PSI. Any imbalance between R and FR leads to unequal excitation between PSI and PSII, thereby reducing the efficiency of photochemistry.