[자연과학]피토크롬과 식물발달의 광조절

소개

피토크롬과 식물발달의 광조절

목차

식물발달의 광조절
1. 피토크롬의 광화학, 생화학 특징
2. 조직과 세포에서 피토크롬의 위치
3. 피토크롬에 의해 유도되는 전 식물체 반응의 특성
4. 생태적 기능

본문내용

식물발달의 광조절
빛의 역할
암생장이 광생장으로 바뀔 때의 빛은 발달의 자극으로 작용.
생장하는 유식물 형태의 변화 유도하는 신호.

피토크롬(phytochrome)
적색과 청색을 흡수하는 색소
약125kDa 의 단백질색소
피토크롬(phytochrome) : 적색, 근적외광, 청색광 흡수 단백질 색소.
적색광에 의한 형태형성반응, 종자발아 연구 등


1. 피토크롬의 광화학, 생화학 특징
광가역성(photoreversibility) : 피토크롬의 가장 뚜렷한 특징
Pr : 적색광 흡수형, Pfr : 근적외광 흡수형

광평형 상태(photostationonary state)
Pr 97% + Pfr 3% 를 갖는 평형에 도달하는 것
Why? 극소량의 근적외광은 Pr에 흡수되기 때문에 근적외광에 의해 Pfr이 완전이 Pr형으로 바뀔 수 없다.

Pfr은 생리적으로 활성을 나타내는 형태의 피토크롬이다.
Pfr과 Pr의 비 or 피토크롬의 총량 사이의 비가 반응의 정도 결정.
단, 피토크롬 반응의 Pfr의 절대량과 절량적으로 관계가 없을 경우
피토크롬을 합성하지 못하는 애기장대의 돌연변으로 Pfr이 생리적 활성을 띄는 피토크롬이라는 것을 발견

1. 피토크롬의 광화학, 생화학 특징
Phytochrom은 두 개의 polypeptide로 이루어진 dimer이다.

Apoprotein + Chromophore = Holoprotein

phyto-chromobilin은 고등식물에서의 피토크롬 발색단이다.
phyto-chromobilin : apoprotein monomer의 유일한 chromophore
Cysteine과 티오에테르 결합을 통해 단백질에 결합

Phytochrom은 색소체에서 합성된다.
Apoprotein 은 적색광이나 근적외광을 흡수할 수 없다.
Polypeptide가 phyto-chromobilin 과 covalent bond를 이루어 holoprotein을 형성할 때 빛을 흡수한다.
Phytochrom-apoprotein이 chromophore와 조립되는 것은 autocatalytic이다.
Chormophore을 합성할 능력이 없는 돌연변이체는 apoprotein-polypeptide가 존재해도 phytochrom의 기능을 나타내기 위해 필요한 과정이 결여됨.

참고자료

· 식물생리학