광합성(光合成)과 건물생산(乾物生産)
  1. 光合成(photosynthesis)의 의미

    목초, 사료작물을 포함하여 엽록소(chlorophyll)를 가진 모든 녹색식물은 뿌리와 잎으로부터 H₂O을 흡수하고 대기중의 CO₂를 재료로하여 태양의 빛 에너지로 무기물에서 유기물을 창조하고 부산물로 O₂를 생성하는 과정을 광합성이라 하고, 이 과정은 지구상의 모든 생물이 살아갈수 있도록 결정짓는 가장 기본적 과정이며 그들을 움직이게하는 에너지의 근원이다.
    식물 세포의 엽록소가 햇볕을 받으면 기공을 통하여 잎 내부로 확산된 이산화탄소를 고정하여 당을 만들고, 당과 뿌리에서 빨아올린 물, 질소 및 다른 광물질들이 결합하여 여러 가지 필요한 유기물질을 만들고, 그 조직에서 쓰이고 남은 물질들은 다른 조직으로 이동되어 생장에 쓰이거나 열매나 뿌리에 저장하면서 살아가게 된다. 즉, 사료작물의 수량이란 특정 기간에 만들어진 광합성의 량을 의미한다. 엄밀히 말하면, 총 광합성량에서 생장이나 호흡에 쓰인 에너지를 뺀 것이 되고, 뿌리를 이용하지 못할 때에는 뿌리 부분이 제외되고, 잎과 줄기를 제외한 종자(곡류)만이 생산량이나 수량으로 여기기도 한다(보통 식물은 광합성량의 25∼30%를 호흡으로 소모한다).




    <그림 5-1> 광합성과 호호흡의 관계

    초지나 사료작물의 생산량을 높인다는 것은 결국 광합성을 효과적으로 할 수 있게 하는 것이다. 즉, 광합성 효율이 높은 식물을 선택(육종)하고, 어떤 요인들이 광합성에 영향을 미치는가를 이해하며(생리생태), 광합성을 잘 할 수 있도록 외부환경을 만들어주는 것이라고 할 수 있다(관리 또는 재배기술).

    광합성을 단순한 에너지 측면에서 보면 태양의 빛에너지가 당 또는 전분 등의 유기물에 화학에너지로 저장되는 과정이라고 할 수 있고, 저장된 화학에너지는 식물이 살아가는데 필요한 에너지로 이용되며, 그 결과 광합성 능력이 없는 사람과 가축 및 모든 생물의 에너지원 즉, 지구상의 모든 생물에게 필요한 에너지를 공급하는 것이다.




    <그림 5-2> 햇빛 에너지의 흐름과 광합성

    호흡은 유기물 속에 저장되어 있었던 화학에너지가 유리(遊離)되어 생명활동에 사용되는 것으로 광합성과의 반대과정으로 볼 수 있다. 광합성에 의하여 공기 중의 CO₂는 유기물로 바뀌고 그것이 다시 호흡에 의하여 CO₂로 환원되는 순환이 이루어지고 있으며, 호흡과 광합성이 평형관계에 있으므로 대기중의 산소나 CO₂의 양은 일정하게 유지된다.

    흡수되는 CO2와 방출되는 산소의 몰비(比)를 광합성률(光合成率)이라 하며 정상적인 광합성에서는 거의 1이 된다. 지구에서 1년 동안 고정되는 CO2의 양은 1.39 x 10^14 kg에 달하며, 이중 40%는 해수나 담수에 살고 있는 조류(藻類)나 식물성 플랑크톤에 의해 이루어진다.

  2. 광합성이 일어나는 기관(엽록체와 엽록소)

    고등식물에서 광합성이 이루어지는 주된 장소는 잎이다. 잎의 녹색 부분의 세포 속에 있는 엽록체(chloroplast)가 광합성을 하는 세포내 기관이다. 이산화탄소는 잎에 있는 기공(氣孔)에서, 물은 뿌리에서 도관을 통하여 공급된다. 빛이 잎에 이르면 일부는 잎 표면에서 반사되거나 잎을 투과하기도 하지만, 나머지는 엽록체 속에 있는 엽록소(chlorophyll)에 흡수가 되며, 흡수된 빛에너지가 광합성을 하는 에너지로 사용된다. 엽록체 속에 있는 다른 색소 carotenoid도 빛을 흡수하는 점에서 광합성에 관여한다. 엽록소의 흡수 스펙트럼을 보면 적색광과 청색광을 가장 잘 흡수한다는 것을 알 수 있는데, 이들 파장의 빛은 광합성이 가장 잘 이루어지는 파장이다.



    식물 잎세포(엽록체가 보인다)
    식물의 잎에서 광합성이 일어남

    엽록체의 모양


    세포의 엽록체(chloroplast)

    <그림 5-3> 엽록체 및 광 흡수에 의한 에너지화 과정


    <표 1> 전자기파장의 스펙트럼
    구 분 파 장(nm)
    宇宙線
    (Cosmic ray)
    < 0.0001
    감마선
    (Gamma rays)
    0.0001∼0.01
    X-선
    (X-rays)
    0.01 ∼ 10
    紫外線
    (Ultraviolet, UV)
    10 ∼ 390
    可視光線
    (Visible)
    390 ∼ 760
    赤外線
    (Infrared)
    760∼100,000
    라디오,電子波
    (electron wave)
    100,000
    마이크로파
    (microwave)
    1mm∼1m


    ※ 마이크로파 (microwave)300~3,000MHz의 UHF극초단파
    ※ 단파 3~30 MHz HF(high frequency) 파장이 50~10 m(short wave)
    ※ 초단파 30~300 MHz VHF(very high frequency)
    ※ 극초단파 300~3,000 MHz의 UHF(ultrahigh frequency) 1mm∼1m
    ※ 3,000~30,000 MHz의 SHF(super high frequency)
    ※ AM(amplitude modulation)진폭변조방송
    ※ FM(frequency modulation)주파수변조 초단파방송
    ※ Ε=h ν(frequency of the radiation)=c /λ
    ※ c (velocity of light) = ν λ(wavelength)

  3. 광합성 과정

    명반응에서는 엽록소가 흡수한 에너지에 의하여 H2O 분자가 2H+와 O2로 분해된다. 여기서 생긴 수소는 수소수용체(NADP)로 넘겨지고, 산소는 가스가 되어 방출된다. 따라서 광합성에 의하여 생긴 산소는 물에서 나오는 것이다. 그리고 명반응에서는 광학적인 인산화(燐酸化)가 일어나 고(高)에너지 인산화합물인 ATP가 만들어진다.



    <그림 5-4> Photophosphoylation + CO2 Fixation = Photosynthesis

    암반응은 명반응에 계속되는 반응단계이다. 명반응에서 발생한 환원형 NADP와 ATP에 의하여 CO2는 환원되어 광합성 산물을 얻게 된다. 이산화탄소가 탄수화물 등의 유기물로 변하는 과정은 복잡하며 일련의 중간체를 거쳐간다. 예전에는 탄소가 환원되어 당(糖)으로 되는 탄산고정(炭酸固定)반응을 중심으로 광합성연구가 진행됐으나 지금은 그 경로가 모두 밝혀져 탄산고정반응 자체는 빛을 필요로 하지 않음이 증명되었다. 탄산고정반응의 과정을 Calvin-Benson cycle이라고도 한다. 칼빈회로의 각 반응단계에 작용하는 효소는 수용성 스트로마 부분에 존재하며 이 부분을 분리하여 얻어지는 용액에 ATP와 NADPH를 가하면 빛이 없어도 탄소를 고정시킬 수 있다. 이렇게 하여 칼빈회로(回路) 또는 pentose phosphate cycle 이라고 불리는 탄산고정 경로가 밝혀졌다. 이 경로의 첫 반응 단계는 펜토오스인산(오탄당)의 일종인 Ribulose biphosphate가 CO2와 결합한 뒤 곧 분해되어 탄소 3개의 Phosphoglyceric acid(PGA) 2분자가 되는 반응이다. 근년에 칼빈 회로와 다른 별도의 탄산고정 경로에 의하여 CO2가 탄수화물로 전화되는 경우가 있다는 것이 밝혀졌다.

    모든 광합성 생물은 빛에너지를 흡수하는 동화색소로서 적어도 한 종류의 엽록소를 가지고 있다. 고등식물·양치식물·선태류 ·조류(藻類)에서는 엽록소 a를, 광합성세균에서는 박테리오클로로필을 주된 동화색소로서 가지고 있다. 이밖에 클로로필· 카로티노이드 등과 같은 동화색소는 보조색소라고 부르나, 기능적으로는 보조적이라고 할 수 없다. 생물이 빛을 받아들여 동화색소 분자에 의해 들뜬 상태로 되면 분자 사이에 들뜸에너지의 이동이 일어난다. 받아들인 빛에너지는 2가지의 광화학 반응을 일으키는데 사용된다.

    물은 광화학계 II에 의해 분해되어 산소를 발생한다. 이 계에서는 녹색식물이면 엽록소 b, 홍조식물·남조류이면 피코빌린 등의 보조색소가 주종을 이루며 망간·염소이온 등이 관여한다. 광화학계 Ⅱ로 물에서 생긴 전자는 플라스토퀴논· 플라스토시아닌·시토크롬f·P―700 등의 전자전달계를 거쳐 광화학계 I에 전달한다. 광화학계 I 에서는 엽록소a가 주역을 이룬다. 전자는 또 페레독신이라는 전자전달체로 전달되며 페레독신-NADP환원효소를 거치면서 NADP에 이르게 되고 환원형 니코틴아미드아데닌디뉴클레오티드인산(NADPH)이 생긴다. 1954년 D.아논은 엽록체에 빛이 닿을 때에 아데노신이인산(ADP)과 무기인산으로부터 아데노신삼인산(ATP)이 형성되는 것을 밝혔다. 이것은 빛에 의해서 생긴 환원형의 저산화 환원전위계와 산화형의 고산화 환원전위계와의 사이에서 암반응으로서 일어나는 전자전달에 공역하여 인산화가 일어나기 때문이다. 이때 생성된 NADPH와 ATP를 사용하여 탄산고정이 일어난다.

    * 광환원 : 녹색식물 외에 어떤 세균(황홍색세균·황녹색세균 등)도 빛에너지를 써서 탄산고정을 하고 있다. 이 종류의 세균은 모두 광합성기능에 관여하는 박테리오클로로필이라 불리는 색소를 가지고 있다. 녹색식물의 광합성과 다른 점은 이들 세균에서는 산소의 발생이 없다는 점이다. 따라서 이들 세균의 탄산고정을 특별히 광환원이라 일컫는다.

  4. 광합성과 물질생산

    가. 광합성 속도를 결정하는 외적 요인

    (1) 빛의 세기 : 광량에 비례





    < 그림 5-5 > 빛의 세기에 따른 광합성의 량


    광보상점(Light Compensation Point) : The light intensity at which net photosynthesis is zero: the plant energy absorption through photosynthesis is matched by the energy costs of respiration.
    광포화점(Light Saturation Point) : The light intensity at which photosynthesis is maximized and further increases do not produce additional photosynthesis.

    (2) 이산화탄소의 양 : 0.032%, CO2 compensation point



    < 그림 5-6 > CO2 농도에 따른 광합성의 량


    (3) 온도 : 적은범위



    < 그림 5-7 > 온도에 따른 광합성의 량


    이산화탄소량과 광량과의 관계에서 CO2 농도가 낮을 때에는 광합성 속도는 CO2 양에 의해 지배되고, 빛의 세기에는 영향을 받지 않고 CO2의 양이 충분할 때에는 광합성 속도는 빛의 세기에 지배된다. 온도가 광합성 속도에 미치는 영향은 약한 빛에서는 거의 나타나지 않으나 강한 빛에서는 온도에 의하여 광합성이 지배를 받으며, 온도의 상승에 따라서 광합성 속도가 증대한다. 이들 현상은 광합성과정이 적어도 2가지 반응군 즉, 광량이 반응속도를 결정하고 온도의 영향을 받지 않는 광화학적 반응단계(명반응)와, 빛의 반응속도에 관계없는 효소반응의 단계(암반응)의 2가지이다. 빛의 세기가 어느 정도 이상이 되면 아무리 세기를 증가시켜도 광합성 속도가 증대하지 않는 것은 빛의 세기가 지배를 받지 않는 암반응이 광합성 속도의 속도결정 단계로 되어 있기 때문이다. 그리고 약한 빛 아래서는 명반응이 속도결정 단계로 되어 있으므로 광합성량은 빛의 양에 비례하여 증대하고 이산화탄소의 양과 온도와는 관계가 없다.

    나. 광합성과정


    <그림 5-8> 광합성과정(명반응; 우측, 암반응; 좌측 및 그림 5-8)



    암반응 순서  
    
    ① 카르복실화(Carboxylation, CO2 첨가 반응)
       Rubisco 효소가 CO2를 RuBp와 결합, 불안정6탄당 형성
    ② 형성된 불안정한 중간대사산물 6탄당은 2개의 3탄당(PGA)으로 분리 
    ③ 인산화 : ATP의 고에너지 인산기가 2개의 PGA로 전이(인산 첨가) DPG 형성 
    ④ 환  원 : NADPH가 DPG가 갖고있는 인산기 중 하나를 수소로 치환하여 G3P형성
    ⑤ G3P가 포도당(기타) 생성 경로 또는 재생경로(캘빈회로) 선택
    ⑥ 포도당생성 경로(지방산, 글리세롤, 아미노산 합성, 미토콘드리아로 이동 후 ATP 생성)
       G3P + G3P →fructose-1,6-disphosphate →glucose-1-phosphate →glucose(포도당) 
    ⑦ 재생경로선택(G3P, 포도당, 캘빈회로의 유지)
       캘빈회로가 5회 돌아 생성된 10분자의 G3P는 재생에 이용되고 6회 돌때 생성된 2분자의
       G3P는 포도당 형성에 이용. 한 분자의 CO2가 투입되어 회로가 1회전할 때마다 2개의
       NADPH, 2개의 H+와 3개의 ATP가 소모(포도당 한 분자 합성에 캘빈회로가  6회전을
       해야 하므로 6개의 CO2, 12개의 NADPH와 H+ 그리고 18개의 ATP가 필요하다) 
    ⑧ G3P는 RuP 과정을 거쳐 ATP의 도움을 받아 RuBp형성, 다시 CO2 첨가에 이용.
          
          Rubisco : ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase
          RuBp    : ribulose 1,5-bisphosphate
          PGA     : phosphoglyceric acid 
          DPG     : diphosphoglyceric acid 
          G3P     : glyceraldehyde-3-phosphate
          RuP     : ribulose sphosphate
    <그림 5-9> 암반응 과정(CO₂합성과정)


    다. C3식물과 C4 식물

    식물을 광합성특성에 따라 분류하면 C3와 C4 두 부류로 크게 나눌 수 있다. 두 식물은 생육적온이 달라 분포나 생육계절이 다를 뿐만 아니라 잎의 구조에 있어서도 많은 차이가 있다. C4식물은 CO2 결합력이 큰 효소를 가지고 있고 광호흡을 하지 않기 때문에 C3식물보다 최대광합성속도 높다.

    C4식물에서CO2는 C3와 같이 엽육세포(leaf mesophyll cell)의 엽록체로 확산되면 PEP카르복시화효소 (phosphoenolpyruvate carboxylase, 매우 낮은 CO2 농도에서도 효율적으로 작용)가 4탄소 대사경로의 최종 산물인 말산(malate)이 엽육세포로부터 인접한 유관속초 세포(bundle sheath cell ; 엽맥을 에워 싸고 있는 세포)의 엽록체로 이동하여 C4 기질은 C3 생성물과 CO2로 분해(3탄소 생성물은 엽육세포로 되돌아 가고 CO2는 Rubisco와 결합하여 갤빈회로로 들어감). C3 식물에 비해 많은 ATP가 요구되나 밝은 조건하에 사는 식물들은 충분한 ATP를 생 성할 수 있다.

    C3 식물의 잎의구조
    C4 식물의 잎의구조
    <그림 5-10>C3식물과 C4식물의 잎의 구조적 차이


    <그림 5-11> C3식물과 C4식물의 잎의 구조와 광합성


    <표 5-2 > C3 vs C4 system
    구 분 C3(북방형 목초) C4(남방형 목초)
    CO2수용체
    (Carboxylase, Oxy.)
    RuBP
    (ribulose 1,5-bisphosphate)
    PEP
    (phosphoenol pyruvate)
    최초 광합성산물 PGA(3-phosphoglyceric acid) oxaloacetate, malate, aspartate
    이상적온(Idel T.) 17∼21 ℃ 30∼40 ℃
    적응온도 5∼25 ℃ 15∼45 ℃
    광포화(Light S., Lux) 93-372(1,000∼4,000 fc) 929∼1,115(10,000∼12,000 fc)
    CO2합성률(CO2/dm2/hr) 15∼20mg 40∼80mg
    진정광합성율(NPR)
    (mg CO2 /dm2/hr)
    13∼24(orchardgrass)
    17∼31(밀)
    46∼63(옥수수)
    50(수수)
    광호흡(photorespiration) 존재함 없음
    보상점(C.P., CO2) 매우 높다(50 ppm) 낮다(1∼10 ppm)
    bundle-sheath 구조 only mesophyl 엽록체 특성화된 엽육세포+m. 엽록체
    대표 작물 대부분의 목초, 보리, 밀 벼, 옥수수, 수단그라스
    물의 이용 효율 낮다 높다
    CAM system
    (Crassulacean acid
    metabolism)
    밤 : 기공이 열리고 CO2를 흡수하여 C4(malate) 형태로 예비 고정하여
         메조필(mesophyll) 세포의 액포에 다음날까지 저장
    낮 : 기공 닫힘(수분보존). 4-carbon acid가 분해되어 CO2가 방출되면 이를 이용하여 광합성을 한다. - 광호흡은 없으며 보상점도 낮다. - 주로 사막의 선인장류에서 볼 수 있다. - 낮에 CO2를 얻기위해 기공을 열면 많은 량의 수분이 증발하므로 이를 방지하기 위해 이러한 기작이 발달된 것으로 보임


  5. 광합성과정의 요약



    - 빛 에너지를 이용하여 비영양성 무기화합물인 CO2와 H2O를 필수적인 영양물질로 전환시켜 식물, 동물 및 사람의 생명을 영위하게 한다.
    - 빛은 물을 이용하여 녹색 잎의 엽록체의 grana의 photo system Ⅱ의 엽록소 b에서 ATP, photo systemⅠ의 엽록소 a에서 NADPH로 환원되어 축적되고(명반응),
    - 이 에너지는 기공을 통해 들어온 CO2를 RuBP(5탄당)와 결합하고 2개의 PGA로 나뉘어진 후 Calvin Benson cycle을 거처 C6H12O6을 만들고 O2를 방출시킨다(암반응).
    - 이 당은 이동되어 식물이 살아가는 에너지원(호흡, 성장을 위한 구조물, 재생 등)과 다음세대를 위한 종자형성 또는 각종 기관에 저장된다.

  6. 건물생산의 계절성

        (1) 생육의 계절변이

    사료작물의 광합성량(생장은) 광·온도·강우량과 같은 환경요인의 영향을 받아 계절적 변이를 나타낸다. 특히, 영양생장기에서 생식생장기로 생육상의 전환이 일어나는 시기에는 사초의 생산량은 급격히 증대되지만 여름철 고온기나 기온이 낮아지는 늦가을에는 생육이 부진하여 가축의 요구량을 충족시킬 수 있는 사료의 생산이 어려운 상태가 된다.

    목초지에 가축들을 방목하여 채식시키는 경우 이러한 문제는 더욱 심각해진다. 북방형목초는 봄의 장일조건에 감응하여 생식생장기로 전환되는 시기에 지상부 생산량이 가장 증대되고, 여름에는 하고현상 때문에 생육이 저하된다. 가을에는 온도가 적당해도 단일조건이어서 생장속도가 느리고 광합성산물이 지하부로 이동하여 축적되므로 생산량이 많지 않다. 저장탄수화물의 계절적 변동은 지상부의 생장과는 반대로 봄에 잎과 줄기의 생성과 더불어 감소하다가 초장이 15~20cm 정도에서 가장 낮고, 점점 증가하여 출수전후에 가장 높게 된다. 늦가을에는 월동을 위한 축적으로 다시 높아지게 된다.

    하고현상은 북방형 목초에서 외기온도가 상승함에 따라 생장에 관여하는 효소의 활성이 떨어져 광합성량이 낮아진다. 반면에 생존을 위한 호흡량은 많아져서 식물전체의 탄수화물 함량은 저하되고 그 결과 약해진 식물체는 고온다습한 상태에서 병충해에 쉽게 감염된다.

        (2) 계절성의 조절

    초지에서 목초의 생산은 그림에서 보는바와 같이 봄철에 집중되고 가을에 어느정도 생산되며 여름과 겨울에는 생산이 거의 없다. 따라서 봄철 일찍부터 방목을 통하여 사초생산이 집중되는 것을 막거나 출수가 서로다른 품종과 초종을 이용하거나 수확하여 건초나 사일리지로 저장하였다가 부족한 시기에 이용해야 한다.



알고 갑시다 <참고자료 : Horticulture -Science and Practices>

빛과 에너지 전달 : light is one of the ways in which energy is transferred.

  • 전도(傳導, conduction) : molecule to molecule
  • 대류(對流, convection) : mass movement
  • 복사(輻射, radiation) : radiant energy transferred as electromagnetic waves

    light
    : light is the layman's term for visible radiant energy in the 400 to 700 nm wavelength region of the spectrum. In other words, it is the form of radiant energy (i.e. radiation) that animals can see. It is also the wavelengths of radiant energy that plants use in photosynthesis and for most other reactions that require light.

빛이 가진 4가지 성질

  • quantity : the intensity or amount of light
  • quality : the wavelength or color of light
  • duration : determines the total amount of light energy received
                    total amount of light energy = quantity x # hours of light
  • photoperiod : the day length, or length of light in a 24 hour cycle, regardless of quantity.

빛이 영향을 미치는 방법

  • absorbed : when radiant energy(such as light) is absorbed it is converted primarily to heat                   energy.
    re-radiation : heat energy is converted to radiant energy as long wavelengths in the infrared (IR)                      region of the spectrum.
  • transmitted : when radiant energy(such as light) passes through an object unaffected, such as                    glass.
  • reflected or scattered : when radiant energy (such as light) is "bounced off" an object, such as                           a solid colored surface.

    The color of an object is the color (as determined by wavelength) of light that is transmitted or reflected. In other words, your eyes see the color that is not absorbed.

빛의 강도를 측정하는 방법

  • 광도계 : measures amount of luminance
    Expressed as:
    foot-candle(ft-c) :
    1 lumen per square foot
    lux : 1 lumen per square meter
    1 foot-candle = 10.76 lux
  • quantum sensor : measures actual light intensity or light energy in the 400-700 nm wavelength band.
    photosynthetically active radiation (PAR): light intensity in the 400-700 nm wavelength band that is used by plants in photosynthesis.
    Expressed as
    microEinstein per second per square meter : μE/s/m2
    (400-700 nm)
    watts per square meter : W/m2(400-700 nm)

광량(Light quantity)이 식물에 미치는 영향

  • phototropism : response of plants to light. plants bend towards areas of higher light intensity.
  • photosynthesis
    • light reaction : increases with increasing light intensity
    • stomata : C3 and C4 plants: open in light; close in dark
    • stomata : CAM plants: open in dark; close in light
  • temperature : high light intensity increases temperature due to:
    • absorption of radiation, especially IR; greater with darker colors
    • greenhouse effect
  • transpiration : greater in high light intensity due to heat buildup, but transpiration may decrease if it gets too bright then too hot, which will cause the stomata to close.
  • sun versus shade plants
    • leaf structure
      • sun grown leaf
        - thicker, due to thicker palisade parenchyma layer
      • shade grown leaf
        - thinner, due to thinner palisade parenchyma layer
        - therefore, higher proportion of spongy mesophyll
        - larger size
        - softer and more pliable
    • optimum light intensity
      • shade plants : have a low optimum light intensity
      • sun plants : have a high optimum light intensity
  • photooxidation : destruction of chlorophyll by high light intensity.
  • etiolation : elongated, pale green to yellowish growth due to low light intensity.
  • blanching : lack of color development due to exclusion of light;
    - used on cauliflower, asparagus and celery.
  • light acclimatization : conditioning of plants to low light intensity interior environments.

광질(Light quality)이 식물에 미치는 영향

  • photosynthesis
    • chlorophyll absorbs predominately blue and orange-red light
    • green-yellow is transmitted and reflected
  • growth responses: due to effect on photosynthesis
    • colored coverings
      • plant canopy : shade rich in green-yellow & far red, poor in blue & orange-red light
      • fiberglass
      • tinted/shaded glass
      • shade cloth
    • artificial light sources
      • tungsten : rich in red and far red
      • fluorescent : rich in blue and yellow-orange
      • HID : varies
  • pigments
    • anthocyanins : blue, red and purple in color
    • carotenoids : orange and yellow in color; absorb 450-500 nm (blue and green);
      carotenoids can pass energy to chlorophyll to assist in photosynthesis
    • phytochrome : absorbs red (660 nm) and far red (730 nm) light ; involved in photomorphogenic and photoperiodic responses phytochrome

  • seed germination in light requiring seeds
    Some seeds will only germinate in the light, therefore sow on surface to see sunlight.
    • sunlight and any white or red light causes germination; (causes Pfr form to be present)
    • far red light inhibits germination (causes Pr form to be present)


CONCEPT OF THE "ATMOSPHERIC WINDOW"
The 400 to 700nm wavelength band of radiation(visible light) from the sun passes through the atmosphere relatively unaffected before reaching the earth's surface, whereas other wavelengths (especially UV and IR) are absorbed, reflected or scattered by the atmosphere.

  • ultraviolet light : absorbed by ozone
  • visible light : not selectively affected
  • infrared light : absorbed by carbon dioxide and water vapor

    Thus, the atmosphere acts as a window allowing visible light through relatively unaffected. Plants and animals are adapted to utilize this relatively stable source of radiation in their photosynthesis, photomorphogenic responses, sight, etc.


   

출처 : Make my World | 글쓴이 : 뽀리 | 원글보기



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