红光与蓝光的作用区别?

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光的作用有很多,比如调节生理节律、调整情绪、影响认知等,而其中影响最大的就是生物钟(circadian rhythm)的调控。我们体内有各种各样的细胞,每个细胞都有一种被称为视者(visual cycle)的光化学反应周期,这个反应不断循环,形成一个生物钟,使机体组织能够根据外界环境变化和内部需要来调节自身行为以及生理生化反应。 视者是一个光学系统,在视网膜上感光细胞(photoreceptor cells)中的锥状细胞(cone cell)内进行,它能够将光线转换为电信号,以驱动神经系统发挥作用。这些光化学反应是在细胞内的蛋白分子完成的,而在这些蛋白分子中,有一个非常重要的分子叫做晶体(crystallin)。

在正常人体环境中,晶体是一种稳定存在的形式,但是在光照条件下,它可以分解为单体分子。这些单体分子可以通过光激活发生聚合反应,形成大分子的聚合物,进而引起一系列的反应,从而发挥光的作用。 根据目前的研究,可以分为两大类: 一种是通过激活鸟苷酸环化酶,使cAMP(cyclic adenosine monophosphate)增多,继而激活蛋白激酶,使得相应的靶蛋白磷酸化为活性形式,引发一系列的生化反应,最终达到目的。

另一个途径是光激活钙离子通道,使细胞内的钙增加,随后激活钙依赖的蛋白激酶,这一过程和上一过程有一定的交叉。还有一些新的机制尚在研究中。 对于不同波长的光刺激所产生的效应是有差异的。例如,红外线(infrared radiation,IR)对眼的影响研究较少,但是可以导致近视的发生。而紫外线(Ultraviolet radiation,UV)能引起急性和慢性炎症,并且通过调节基因的表达参与白内障的形成。

蓝光(blue light)是产生视觉的最主要的单色光,它的波长集中在400-450纳米之间,而蓝光眼镜所用的滤光片大多是蓝膜或是防蓝光玻璃,它们的作用原理就是阻挡这部分的蓝光。

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植物光谱当中蓝紫光和红光被吸收的最多,在所有能被植物吸收的光当中对这两部分的利用效率是最高的,是光合作用当中主要被植物利用的两个波段。这两个波段光的特点有相似的地方,也有不同的地方:

与白光相比,蓝紫光的量少很多,但是在所有能被植物吸收的光谱当中,蓝紫光还是占有很重要的地位。主要体现以下的几个方面:蓝紫光的波长比较短,穿透性比较弱,对表层的叶片促控作用比较明显。主要表现在能够促进叶绿素的形成,还能够提高叶片的蛋白含量,以及叶片的厚度,使得叶片更肥厚、更绿,促进叶片光合能力的增强等。对于植株的茎杆也有一定的作用,能够使茎杆变粗,提高茎杆内碳水化合物的含量。蓝紫光还能调节气孔的开闭,能够改善植株对于水分、温度等不良环境的适应能力。

红光的波长较长,穿透性比较强,能够透过上层叶片,下渗到植株中下层叶片当中。红光的主要作用是促进碳水化合物的形成,提高植株体内碳水化合物的含量,为植株提供更多的光合产物,促进植株的生长。

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