第 三 題

「向光素（Phototropins）」為植物體內吸收藍光與紫外光A（UV-A）的光受體蛋白，主要調節植物適應光環境的空間定位與生理反應。其在開花植物的生理功能包含：(1)誘導向光性（phototropism）：調節生長素的不對稱分布，使莖部向光源彎曲生長以最大化截光面積；(2)調節氣孔開啟：在藍光刺激下活化保衛細胞膜上的H+-ATPase，促進氣孔打開以利CO2吸收；(3)控制葉綠體運動：弱光下引導葉綠體聚集於受光面（積聚反應）提高光合效率，強光下則移向細胞側壁（迴避反應）以避免光逆境損傷；(4)促進子葉及葉片的正常展開。在作物生理與生產上，向光素的機制直接影響冠層的光合作用碳同化效率與水分利用，為維持作物生長及耐受強光逆境的重要關鍵。

「光敏素（Phytochrome）」為植物體內主要吸收紅光（約 660 nm）與遠紅光（約 730 nm）的光接受蛋白。 其核心特徵為具備可逆轉換機制：吸收紅光後會由非活性態（Pr）轉變為具生理活性的態（Pfr），進而進入細胞核調控基因表現；吸收遠紅光則轉回 Pr 態。 在開花植物中的主要生理功能包含：

「cryptochrome」的中文名稱為「隱花色素」。 其為植物體內吸收藍光（Blue light，約 400-500 nm）與紫外光 A（UV-A，約 320-400 nm）的重要光受體蛋白。在開花植物中的主要生理功能包含： (1) 調節光形態發生（去黃化作用）：在幼苗出土照光後，顯著抑制下胚軸的伸長，並促進子葉的展開與葉綠體的發育。

「zeaxanthin」中文名稱為玉米黃素（或玉米黃質）。 嚴格而言其本質為類胡蘿蔔素（色素）而非蛋白質，但常與葉綠體類囊體膜上的天線蛋白結合發揮感光與保護作用。其在開花植物的主要生理功能包含： (1) 光保護機制（熱耗散）：為葉黃素循環（Xanthophyll cycle）的關鍵核心。在強光逆境下，紫黃素會去環氧轉化為玉米黃素，將光系統吸收的過剩光能以熱能形式安全散失（即非光化學淬滅，NPQ），保護光系統 II（PSII）免受光抑制與活性氧（ROS）的破壞。