Я включил справочную информацию о растительных светочувствительных пигментах, которую я использовал, для определения, какие длины волн в идеале должны использоваться в светодиодах для растений. Я знаю, что для некоторых из вас эти детали имеют небольшой интерес, но единомышленники по достоинству оценят более глубокий анализ. После проведения значительных исследований я в настоящее время вполне уверен в том, что нам нужно сосредоточиться на удовлетворении потребностей в освещении следующих светочувствительных соединений:
Линейный график, показывающий относительное количество поглощения света при различной длине волны у фотосинтетических пигментов хлорофилла a и хлорофилла b.
Хлорофилл А является одним из основных фотосинтезирующих пигментов в зелёных растениях. Он поглощает свет на пиковой длине волны 660 нм (красный) и имеет жизненно-важное значение для растений. Она также имеет второй пик в синей области спектра на уровне около 400-450 нм.
Хлорофилл B является еще одним из основных фотосинтезирующих пигментов в зеленых растениях. Как и хлорофилл a, он также имеет два пика поглощения, но при несколько других длинах волн. Пики для хлорофилла b расположены примерно в 640 нм (красный) и на 425-475 нм (синий).
Линейный график, показывающий относительное количество поглощения света при различной длине волны у фотосинтетических пигментов каротиноидов.
Каротиноиды представляют собой семейство пигментов, которые подразделяются на каротины и ксантофиллы. Они выполняют две ключевые роли в растениях: поглощают световую энергию для использования в процессе фотосинтеза и защищают хлорофилл от фото-повреждения. Их поглощение оптимально в синей области спектра света в диапазоне 400-500 нм.
Линейный график, показывающий относительное количество поглощения света при различной длине волны у фотосинтетических пигментов криптохром.
Криптохромы — пигменты входящие в семейство флавопротеинов имеют различные функции у растений, такие как поддержание ритмов растений и фототропизм. Эти белки дают клеткам возможность воспринимать синий в диапазоне 400-500 нм и ультрафиолетовый свет в диапазоне 400 нм.
Линейный график, показывающий относительное количество поглощения света при различной длине волны у фотосинтетических пигментов фототропинов.
Фототропины являются подсемейством флавопротеинов, которые в основном занимаются фототропизмом, но они также служат для других функций в растениях. Поглощение света происходит в синих и ультрафиолетовых длинах волн. Хотя их пик УФ-поглощения определяется гораздо хуже, анализ белка указывает на то, что они содержат домен в своей структуре, реагирующий на ультрафиолет. Основываясь на этой информации, мы должны использовать синюю 400-500 нм и УФ 400 нм длину волны.
Линейный график, показывающий относительное количество поглощения света при различной длине волны у фотосинтетических пигментов фитохром.
Фитохромы — белки поглощающие свет в красной зоне (Pr) и инфракрасном (Pfr) участке светового спектра, с пиками на 600-700 нм (красный) и 700-800 нм (инфракрасный). Фитохром имеют несколько различных функций у растений, но одна из них была хорошо задокументирована: избегание тени. Инфракрасный свет имеет большую (чем красный) способность проходить сквозь листья. В результате нижние листья пониже получают больше инфракрасного света по сравнению с листьями, которые имеют беспрепятственный вид солнечного света. Это служит сигналом, что они в тени других листьев, после чего начинают двигаться/расти в попытке получить лучший доступ к солнечному свету.
Сводная таблица различных светочувствительных пигментов, найденных в растениях и биологических процессах и связанных друг с другом.
Как вы можете видеть из таблицы, есть довольно много светочувствительных пигментов, каждый из которых участвуют в различных функциях растений. Я считаю, что каждая из этих функций достаточно важны и мы должны стараться удовлетворить их всех. Более того, мы не должны забывать, что ученые до сих пор не знают «всей истории», так что вполне возможно, что они cмогут обнаружить другие критически важные роли этих пигментов в физиологии растений.
Оригинал статьи: www.ledgrowlightshq.co.uk