光敏色素和隐花色素

光调控植物叶绿素生物合成的研究进展一、本文概述光调控植物叶绿素生物合成是植物生物学和光生物学领域的热点研究课题之一。

叶绿素作为植物进行光合作用的关键色素，其生物合成过程受到多种内外因素的调控，其中光照条件是最为重要的环境因素之一。

本文将对近年来光调控植物叶绿素生物合成的研究进展进行综述，包括光信号转导途径、叶绿素合成相关基因的表达调控、以及光质、光强和光周期等光照条件对叶绿素生物合成的影响等方面的研究。

通过对这些研究的梳理和分析，旨在为深入理解光调控植物叶绿素生物合成的机制提供参考，并为植物生长发育、抗逆性提高以及农业生产等领域的应用提供理论支持。

二、叶绿素生物合成的基本过程叶绿素是植物进行光合作用的关键色素，负责捕获光能并将其转化为化学能，对植物的生长和发育起着至关重要的作用。

叶绿素的生物合成是一个复杂而精细的过程，涉及多个步骤和多种酶的参与。

叶绿素的生物合成起始于谷氨酰-tRNA的合成，这是由谷氨酰胺：tRNA谷氨酰胺转移酶催化完成的。

随后，谷氨酰-tRNA与5-氨基酮戊酸（ALA）合成酶结合，生成5-氨基酮戊酸（ALA）。

ALA是叶绿素生物合成的第一个关键中间产物，其合成受光调控。

接下来，ALA经过一系列的反应，包括ALA脱水酶、原卟啉原氧化酶和镁原卟啉甲酯转移酶等的催化，最终生成原叶绿素酸酯。

原叶绿素酸酯在叶绿素酸酯还原酶的催化下，被还原为叶绿素酸酯。

叶绿素酸酯在叶绿素合成酶的催化下，与叶绿醇结合，生成成熟的叶绿素分子。

叶绿素的生物合成过程受到多种内外因素的调控，其中光照是最重要的调控因素之一。

光照可以通过影响相关酶的活性和基因表达，调控叶绿素的生物合成速度和数量。

温度、水分、营养元素等环境因素也会对叶绿素的生物合成产生影响。

近年来，随着分子生物学和基因组学的发展，人们对叶绿素生物合成的调控机制有了更深入的理解。

通过对叶绿素生物合成相关基因和酶的研究，人们发现了一些关键的调控节点和信号通路，为通过调控叶绿素生物合成来提高植物的光合作用效率和抗逆性提供了可能。

植物生理学试题集与题解第七章细胞信号转导三、名词解释1.信号转导：主要研究植物感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。

2.受体：受体是存在于细胞表面或亚细胞组分中的天然分子，可特异地识别并结合化学信号物质——配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。

四、是非题（对的打“√”，错的打“×”）(True or false)1、土壤干旱时，植物根尖合成ABA引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中ABA是第二信使。

（）2、植物细胞中不具有G 蛋白连接受体。

（）3、G 蛋白具有放大信号作用。

（）4、受刺激后胞质的钙离子浓度会出现短暂的、明显的下降。

（）5、少数植物具有双信使系统。

（）6、钙调素是一种不耐热的球蛋白。

（）7、蛋白质的可逆磷酸化是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。

（）8、植物细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长壁。

（）1、×2、×3、√4、×5、√6、×7、√8、√六、填空题(Put the best word in the blanks)1、信号传导的过程包括___信号分子与细胞表面受体结合___、__跨膜信号转换_____、____胞内信号转导网络的信号传递______和生理生化变化等 4 个步骤。

2、__信号____是信息的物质体现形式和物理过程。

3、土壤干旱时，植物根尖合成ABA，引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中_干旱__是信号转导过程的初级信使。

4、膜信号转换通过______细胞表面受体______与____配体_____结合实现。

5、蛋白由__a _、__B __、__r _三种亚基组成。

6、白质磷酸化与脱磷酸化分别由________蛋白激酶____和_____蛋白磷酸酶______催化完成。

7、据胞外结构区的不同，将类受体蛋白激酶分为3 类：1）_ S 受体激酶___,2)___ 富含亮氨酸受体激酶___，3）___类表皮生长因子受体激酶_____。

2024北京东城高二（上）期末生物2024.1本试卷共10页，100分。

考试时长90分钟。

考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。

在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1.下列关于人体内环境的叙述，不正确．．．的是A.组织液是人体内化学反应进行的主要场所B.组织液可直接与组织细胞进行物质交换C.血浆可将消化吸收的营养物质运至全身各处D.淋巴液可回收组织液中的多种物质汇入血浆2.太极拳“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作，需要伸肌收缩的同时屈肌舒张。

如图为伸肘时在脊髓水平反射弧基本结构的示意图，下列叙述不正确．．．的是A.图中所示的反射弧至少由4个神经元组成B.脊髓是对信号有分析综合作用的神经中枢C.刺激肌梭产生兴奋，a处电位将转变为内正外负D.图中效应器是相应运动神经末梢及其支配的伸肌和屈肌3.下图是电子显微镜下拍摄的突触示意图。

下列叙述正确的是A.图中a、b和突触小泡共同组成了突触B.结构b可能是神经元胞体或树突的膜C.神经元释放神经递质需要c提供的能量D.若突触小泡含有兴奋型神经递质会引起a处阴离子内流4.下列关于神经系统结构和功能的叙述，不正确．．．的是A．大脑皮层言语区V区病变患者看不懂文字B．手的活动受到脊髓和大脑皮层等的调控C．条件反射的消退不需要大脑皮层的参与D．交感神经和副交感神经的作用通常相反5.在应急情况下，肾上腺素可调节肝细胞代谢以补充血糖（如图）。

下列叙述不正确．．．的是A.肾上腺素的分泌受到下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节B.肾上腺素与肝细胞表面受体结合，实现了激素只作用于靶细胞C.肾上腺素引发一系列酶活性发生改变，可以放大激素的调节作用D.肾上腺素和胰岛素共同调节血糖浓度，二者的作用效应相抗衡6.小熊猫是我国二级重点保护野生动物，正常体温在38℃左右，其主要分布区年气温一般在0～25℃之间。

《植物生理学》潘瑞炽第六版名词解释第一章水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得的商。

渗透势：即溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。

压力势：细胞原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，是由于细胞壁的压力存在而增加的水势的值。

质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，速度快。

共质体途径：水分从一个细胞的细胞质通过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体。

渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。

蒸腾作用：水分以气体状态，通过植物的表面，从体内散失到体外的现象。

蒸腾速率：植物在一定时间内单位面积蒸腾的水量。

蒸腾比率：光合同化每ｍｏｌ的ＣＯ２所需要蒸腾散失的水的摩尔数。

水分利用率：光合同化ＣＯ２的速率与同时蒸腾丢失水分速率的比值。

内聚力学说：水分具有较大内聚力足以抵抗张力，保证叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。

水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。

矿质营养：以氧化物形式存在于灰分中的元素，亦称灰分元素。

大量元素：指Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ、Ｓｉ七种元素，植物对这些元素需要量相对较大。

微量元素：指Ｍｏ、Ｆｅ、Ｂ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｌ九种元素，植物需要的量极小。

溶液培养：在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。

透性：让物质通过的性质。

选择透性：对各种物质的通过难易不一，有的容易通过，有的则不易或不能通过。

胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。

被动运输：载体顺着电化学梯度进行运输。

主动运输：载体逆着电化学梯度进行运输。

转运蛋白：能选择性地使非自由扩散的小分子透过质膜的运输蛋白。

离子通道：细胞膜中由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。

载体：一类跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。

植物隐花色素摘要：植物隐花色素是植物感受外界环境变化的重要光受体之一，近年来的研究揭示其主要存在于植物中。

隐花色素为一类黄素蛋白，在蓝光和近紫光下能抑制胚轴，胚芽鞘的伸长，调制植物开花时间，生物钟及气孔开放等。

此外，隐花色素在感知磁场，细胞凋亡等方面也有着调节作用。

关键词：蓝光受体隐花色素正文：一：定义隐花色素(cryptochrome)或称蓝光/紫外光-A受体（cryptochrome或blue/UV-A receptor)植物中对蓝光诱导的反应，是不同于光敏色素的另一个吸光色素系统。

在藻类、真菌、苔藓、蕨类和种子植物都找到了有隐花色素的存在。

哺乳动物、昆虫体内都有其同源基因编码隐花色素蛋白，据国外报道，隐花色素在鸟类的迁飞行为中可能起定向作用。

发现时间：1993年。

二：概况1）蓝光受体分类目前认可的蓝光受体有隐花色素（cryptochrome）和向光素（phototropin）两种。

隐花色素、向光素与光敏色素一样，都是色素蛋白复合体，由多基因家族编码脱辅基蛋白。

2）分子组成隐花色素是一类蓝光（400~500nm）和近紫外光（320~400nm）的黄素蛋白，分子量为70~80KD，生色团可能是黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）和蝶呤（pterin）。

分子大体由两部分组成：一是色素，即生色团，用此接受光信号；二是脱辅基蛋白，由他应答生色团感受的光信号，并将应答信号转导给光受体下游的信号传递体，引发某种生理反应。

隐花色素普遍存在植物、动物、以及整个高等真核生物中。

多数植物中有多种隐花色素，如拟南芥有两种隐花色素基因，cry1和cry2。

番茄和大麦中至少含有三种隐花色素基因，cry1a，cry1b和cry2，cry1在光下迅速分解，而cry2比较稳定。

脱辅基蛋白后总有两个主要结构域，即N端结构域和C端结构域。

N端结构域约有500个AA残基组成，其序列与DNA光裂解酶类似，但不具备DNA修复活性，故又称为PHR结构域。

光敏色素名词解释植物生理学1.引言1.1 概述光敏色素是一类存在于生物体中的特殊分子，具有对光信号的感受和传导能力。

它们能够接收光能并转化成化学或电信号，从而在生物体内触发一系列生理反应。

光敏色素在植物生理学研究中扮演着至关重要的角色。

植物作为自养生物，需要光能进行光合作用，在这一过程中，光敏色素起到了捕捉和转化光能的关键作用。

通过吸收光的能量，光敏色素能够激发植物体内的化学反应，进而促进植物的生长和发育。

不同类型的光敏色素对不同波长的光有选择性吸收，这也解释了为什么植物对红光和蓝光具有较高的敏感性。

除了参与光合作用，光敏色素还在植物的其他生理过程中起到重要作用。

例如，它们能够调控植物的开花时间和方向，影响叶片的展开和折叠，调节植物对环境的感知和适应等。

光敏色素通过与其他信号分子的相互作用，以及与细胞内信号转导通路的连接，调控植物的生长、发育和生理响应。

在植物生理学领域，对光敏色素的研究具有重要意义。

深入了解光敏色素的结构和功能，能够帮助我们更好地理解植物的光感知和光信号转导机制。

同时，对光敏色素的研究也为开展光合作用的应用和优化提供了理论基础。

因此，对于植物科学家和农业专家来说，光敏色素的研究是必不可少的课题。

总之，光敏色素在植物生理学中的重要性不可忽视。

它们作为光感受器，可以感知和传导光信号，从而调控植物的生长、发育和响应。

对光敏色素的深入研究不仅可以揭示植物的光感知机制，也有助于开展植物生理学的应用研究。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以是使用简洁的语言来描述文章的章节和内容安排，以便读者能够清晰地了解整篇文章的组织结构和主要内容。

以下是对文章结构部分的一种可能描述：文章结构:本文分为三个主要部分: 引言、正文和结论。

引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。

在概述部分，将介绍光敏色素及其在植物生理学中的重要性的背景信息。

文章结构部分将详细说明整篇文章的章节安排和每个章节的主要内容。

光敏色素知识点总结一、光敏色素的概念光敏色素是一类具有光感应性的生物分子，它可以在光激活的情况下发生化学反应或传导信号。

光敏色素在生物体中广泛存在，包括植物、动物、微生物等。

它们具有对光线的敏感性，可以感知光的强度、波长和方向性，从而触发相应的生理功能。

光敏色素的发现和研究对于揭示生物体对光的感知和响应机制具有重要意义。

二、光敏色素的分类根据光敏色素的结构和生理功能，可以将其分为几种主要类型。

1. 视觉色素视觉色素是一类存在于视网膜细胞中的光敏色素，它是人和其他动物进行视觉感知的重要分子。

视觉色素包括罗德晶体和锥形晶体的视觉色素，它们在不同波长的光线下发生构象改变，激活视网膜细胞传递视觉信号。

不同种类的动物具有不同类型的视觉色素，使它们能够感知不同波长范围内的光线。

2. 光合色素光合色素是存在于植物和一些原核生物中的光敏色素，它们能够吸收光能并将其转化为化学能，参与光合作用过程。

物理上，叶绿素是最常见的光合色素，在光合作用中起着重要作用。

除了叶绿素，植物还含有其他类型的光合色素，如类胡萝卜素、叶黄素等。

这些光合色素对光线的吸收和转化具有不同的波长特异性，为植物提供了对不同波长光的利用能力。

3. 生物钟色素生物钟色素是存在于生物体内部时钟调节机制中的一类光敏色素，它能够受到光线的影响而产生生物节律。

这些色素通常存在于动物的视网膜、腺体等组织中，能够感知日照长度和光线强度，调节生物体的代谢、行为和生殖节律。

褪黑素是生物钟色素的一个典型代表，它在夜间分泌增加，调节睡眠和生理节律。

4. 其他光敏色素此外，还有一些其他特殊类型的光敏色素存在于生物体中，它们具有不同的生理功能和光感应机制。

例如，一些微生物包含了一些感光鞭毛蛋白等特殊的光敏色素，能够感知周围环境的光线变化。

这些光敏色素的特殊功能为微生物在自然环境中适应光线条件提供了重要的优势。

三、光敏色素的生理功能光敏色素在生物体中发挥着重要的生理功能，具有不同类型的光感应、光转化和信号传导特性。

植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2015, 50 (1): 122–132, doi: 10.3724/SP .J.1259.2015.00122 ——————————————————收稿日期: 2013-12-16; 接受日期: 2014-07-07基金项目: 国家自然科学基金(No.31170271, No.31101023) * 通讯作者。

E-mail: xzhang@向光素调节植物向光性及其与光敏色素/隐花色素的相互关系赵翔, 赵青平, 杨煦, 慕世超, 张骁*河南大学生命科学学院, 植物逆境生物学重点实验室, 棉花生物学国家重点实验室, 开封 475004摘要 蓝光受体向光素(PHOT1/PHOT2)调节蓝光诱导的植物运动反应, 包括植物向光性、叶绿体运动、气孔运动和叶片伸展等。

其中, 向光素介导的植物向光性能够促使植物弯向光源, 确保其以最佳取向捕获光源, 优化光合作用。

光敏色素和隐花色素作为光受体也参与植物的向光性调节。

该文综述了向光素介导的拟南芥(Arabidopsis thaliana )下胚轴向光弯曲信号转导及其与光敏色素、隐花色素协同作用的分子机制, 以期为改造植物光捕获能力及提高光利用效率提供理论基础。

关键词 向光素, 向光性, 光敏色素, 隐花色素, 信号转导赵翔, 赵青平, 杨煦, 慕世超, 张骁 (2015). 向光素调节植物向光性及其与光敏色素/隐花色素的相互关系. 植物学报 50, 122–132.植物营固生生长, 因此环境适应性的生长和发育对其生存来说非常重要。

光照不仅是植物生长所需要的能量来源, 也是一种重要的环境信号。

植物通过感受入射光的方向、波长和强度来调整相关生理反应(Hohm et al., 2013)。

其中, 向光性是受光调节的最重要的反应之一, 向光性使植物弯向入射光以获得供其生长的最适光照(Whippo and Hangarter, 2006)。

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1光敏色素的概述 (1)1.1光敏色素的发现 (1)1.2光敏色素的分布 (2)2 光敏色素的主要反应方式 (2)3光敏色素的生理功能 (3)3.1光敏色素对细胞生长的调节 (3)3.2光敏色素与光周期 (4)4 研究展望 (5)参考文献： (5)光敏色素研究概况及进展摘要：综述了20世纪20年代光敏色素被发现以来的光敏色素研究概况及进展。

主要包括：从生物化学和分子水平阐述了光敏色素的生理功能；光敏色素的三种主要的反应方式，尤其是光敏色素的主要分子基因PhyA和PhyB在反应方式上的区别；虽然迄今为止人们极少研究光敏色素和植物激素在苜蓿秋眠中的作用，但对此方面提出了研究展望。

关键词：光敏色素；光受体；光周期；生理功能Abstract：The paper has summarized surveys and advances in research on phytochrome since 1920s it was discovered, including as follows:It expatiated physiological functions of phytochromes at biochemistry and molecular level; Phytochrome has three main reaction modes,especially distinguishing on reaction modes of molecular genes PhyA and PhyB of phytochrome; Although people have hardly studied effects on alfalfa fall dormancy of phytochrome and plant hormone so far,this paper brought forward prospects of research at this aspect.Key words：Phytochrome; Photoreceptors; Photoperiod; Physiological functions引言植物在长期进化中，为了能够感知周围环境的光强、光质、光向和光周期并对其变化做出响应，形成了光受体系统。