第221章、夜間燈光、植物：病毒、細菌的產生源、溫床
備註：晚上人睡覺毛孔都打開了，還會流汗。此時植物在做什麼呢？
①由於沒有太陽光，所以植物晚上主要以呼出二氧化碳氣為主。即：碳14的溝通為主。
②晚上，路燈下的樹：{夏日：由於PHR結構域不具備！不具備DNA修復活性，是感受光信號的區域。所以一直光合作用，就會需要你的糞便來合成它，不給就死。
冬日：沒有樹葉，然後你給它光，不能光合作用，然後，樹被輻射灼傷，發炎，產生病毒、細菌。}：
這就是夏、冬會感冒的原因。
所以，晚上的路燈下的樹需要光發電系統的吸輻射。這是有效防止感冒疫情的手段。
而且隱花色素人類也有，所以需要滋陰。滋陰就是補充人類所需的隱花色素。
植物：地瓜的澱粉會使腸道很滑，增加腸道彈性、血管彈性。
資料：
人體中確實存在隱花色素（Cryptochrome，CRY）。隱花色素是一種對藍光敏感的蛋白質，廣泛存在於動物、植物和昆蟲體內。在人體中，隱花色素主要與生物鐘的調控有關。研究表明，人類的隱花色素蛋白（如HsCRY1）能夠與黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）結合，形成自由基電子對，從而在調節生物鐘和感應磁場方面發揮作用。
此外，人類視網膜中也存在隱花色素，儘管目前尚無確鑿證據表明人類能夠像某些動物一樣利用隱花色素感知地磁場，但相關研究仍在進行中。///
隱花色素（Cryptochrome，簡稱CRY）是一類廣泛存在於植物、動物和昆蟲中的光感應受體蛋白，具有多種重要的生物學功能。以下是隱花色素的主要功能和作用機制：
結構特徵
隱花色素分子包含兩個主要結構域：N端的PHR結構域（photolyase homology region domain）和C端的CTE結構域（carboxyl-terminal extension domain）。PHR結構域約有500個胺基酸殘基組成，其序列與DNA光裂解酶類似，但不具備DNA修復活性，是感受光信號的區域。CTE結構域則負責信號輸出，具有多個可識別的序列模體，如DQXVP序列、酸性胺基酸殘基區域和STAES序列等。
作用機制
隱花色素分子通常以二聚體形式存在，其N端PHR結構域是二聚體形成部位。在藍光照射下，隱花色素分子的發色團FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）發生分子內電子傳遞，使二聚體發生變構，C端發生磷酸化，進而激活下游信號轉導途徑，引發生理反應。
功能
•光形態建成
•隱花色素在藍光和近紫外光下能夠抑制植物胚軸、胚芽鞘等的伸長，調控植物的光形態建成。
•例如，隱花色素通過抑制生長素和赤黴素途徑，影響激素的生物合成和信號轉導，從而調控植物的生長。
•生物鐘調控
•隱花色素是植物生物鐘的重要調節因子。在藍光照射下，隱花色素通過與下游信號組分（如轉錄因子TCP22）相互作用，調控生物鐘核心振盪器CCA1的表達。
•例如，吉林大學左澤乘團隊的研究表明，擬南芥隱花色素2（CRY2）在藍光下通過形成「光小體」調控生物鐘。
•氣孔開放
•隱花色素參與調控氣孔的開放。在藍光調控的氣孔開放中，隱花色素與負調控因子COP1相互作用，影響氣孔的開閉。
• DNA損傷修復
•隱花色素在DNA雙鏈斷裂（DSB）修復中發揮重要作用。上海師範大學楊洪全團隊的研究表明，擬南芥隱花色素通過與ADA2b和SMC5/6相互作用，促進DSB的修復。
•磁場感知
•隱花色素對磁場感知極為關鍵，可以幫助生物感知地磁場。例如，索邦大學的實驗表明，擬南芥幼苗在無線電波輻射下，隱花色素蛋白活性增強，調控的基因表達發生變化，促進幼苗生長。
識別特徵
隱花色素在藍紫光區有三個吸收峰（通常在420nm、450nm、480nm左右），即呈「三指」圖案。在近紫外光370nm左右有一個吸收峰。不同植物對藍光效應的作用光譜稍有差異，判定一個光控反應是否包含隱花色素參與的實驗標準是：在400～500nm區域內呈三指峰，在370nm附近有一個峰。
科學研究
隱花色素的研究不僅限於植物，還涉及動物和昆蟲。例如，動物隱花色素分為I型和II型，I型隱花色素可以感受光信號而介導轉錄抑制物降解，II型隱花色素不需感受光而直接充當轉錄抑制物。近期研究發現，動物隱花色素還參與免疫應答和糖代謝，並為果蠅等動物光信號誘導的化學磁感知所必需。
通過這些研究，科學家們逐漸揭示了隱花色素在生物體中的多種重要功能，為理解生物的光感知和環境適應機制提供了重要的理論基礎。///
當我們睡著後，身體會發生一系列複雜的變化，進入自我修復和恢復能量的模式，以下是具體介紹：
一、生理方面
•呼吸系統
•呼吸會變得規律而緩慢。在睡眠過程中，身體對氧氣的需求相對清醒時降低，呼吸頻率也會隨之減慢。例如，正常成年人清醒時呼吸頻率約為每分鐘12-20次，睡眠時可能會降至每分鐘10-16次左右。這是因為身體在睡眠時大部分器官處於休息狀態，新陳代謝速度減緩，對氧氣的消耗減少。
•呼吸深度也會有所變化。在非快速眼動睡眠（NREM）階段，呼吸比較平穩；而在快速眼動睡眠（REM）階段，呼吸可能會變得不規則，這是因為此時大腦比較活躍，身體的許多生理活動都會受到影響，包括呼吸的節律。
•循環系統
•心率會下降。睡眠時身體處於放鬆狀態，心臟不需要像清醒時那樣頻繁地跳動以滿足身體各器官的高強度需求。一般來說，正常成年人清醒時心率在每分鐘60-100次，睡眠時心率可能會降低到每分鐘40-60次左右。不過這也因人而異，像運動員等身體素質較好的人，睡眠時心率可能會更低。
•血壓也會相應下降。身體在睡眠時，交感神經興奮性降低，副交感神經興奮性增強，導致血管擴張，血壓下降。這有助於減輕心臟的負擔，讓心血管系統得到休息。例如，白天血壓可能在120/80mmHg左右，睡眠時可能會降至100/70mmHg左右，當然這也受到個體差異和睡眠質量等因素的影響。
•消化系統
•胃腸道的蠕動會減慢。在睡眠時，身體的消化功能不像清醒時那樣活躍，胃腸道的消化液分泌減少，蠕動速度變慢。這是因為身體將能量主要分配到其他重要的生理恢復功能上，如細胞修復等，消化系統的活動相應減弱。不過，如果睡前吃了比較難消化的食物，可能會導致胃腸道在睡眠中仍然有一定的負擔，出現不適的情況。
•肝臟的代謝功能會發生變化。肝臟在睡眠時會繼續進行代謝活動，但和清醒時有所不同。它會利用睡眠時間進行解毒等工作，將身體在清醒時產生的代謝廢物進行處理。例如，肝臟會將血液中的有毒物質轉化為無毒或低毒的物質，然後通過腎臟等器官排出體外。
•內分泌系統
•生長激素分泌增加。在深度睡眠階段，生長激素的分泌達到高峰。對於兒童和青少年來說，生長激素的大量分泌有助於骨骼、肌肉等身體組織的生長發育。對於成年人而言，生長激素也有利於細胞的修復和更新，比如修復皮膚細胞、肌肉細胞等，讓身體在睡眠中得到恢復。
•其他激素也會發生變化。比如褪黑素，它主要在夜間分泌，能夠調節睡眠-覺醒周期。當人體進入睡眠狀態後，褪黑素的分泌會維持在一個相對穩定的水平，幫助維持良好的睡眠狀態。同時，皮質醇等應激激素的分泌會減少，因為在睡眠時身體不需要應對清醒時的各種壓力和應激反應。
•肌肉系統
•肌肉會逐漸放鬆。在睡眠過程中，大腦會發出信號讓肌肉鬆弛。例如，在非快速眼動睡眠的深度睡眠階段，身體的大部分肌肉幾乎完全放鬆，這有助於緩解肌肉在白天的緊張和疲勞。像我們白天工作學習時，頸部、肩部等肌肉可能會因為長時間保持一個姿勢而變得緊繃，睡眠時這些肌肉得到放鬆，能夠減少肌肉酸痛等情況的發生。
•在快速眼動睡眠階段，身體的大部分骨骼肌會出現短暫的肌張力喪失。這是一種保護機制，可以防止我們在夢境中做出相應的動作而受傷。比如，當我們夢到自己在奔跑時，由於肌肉的這種肌張力喪失，我們的身體並不會真的跑起來。
二、大腦方面
•腦電波變化
•在非快速眼動睡眠階段，腦電波會從清醒時的β波（頻率較高，波幅較小）逐漸轉變為θ波和δ波。θ波的頻率比β波低，波幅較大，δ波的頻率更低，波幅也更大，代表著大腦處於深度休息狀態。這些腦電波的變化反映了大腦從活躍的清醒狀態過渡到安靜的睡眠狀態，大腦細胞的代謝活動也相應減緩。
•在快速眼動睡眠階段，腦電波又會出現類似清醒時的低幅快波。這是因為此時大腦非常活躍，雖然身體處於睡眠狀態，但大腦在處理夢境等信息，和清醒時的腦電活動有一定的相似性。
•記憶和學習功能相關活動
•大腦會進行記憶的鞏固。在睡眠過程中，大腦會對白天學習和經歷的信息進行整理和存儲。例如，當我們學習一個新的技能，像彈鋼琴或者學習一門外語單詞，在睡眠時大腦會將這些短期記憶轉化為長期記憶。海馬體等腦區在這個過程中發揮重要作用，通過神經突觸的改變來加強記憶的痕跡。
•神經連接也會得到優化。睡眠有助於大腦清除一些不必要的神經連接，加強重要的神經連接。這就像對大腦的「線路」進行整理，讓大腦在醒來後能夠更高效地工作，提高我們的認知能力和學習效率。//
通過神經突觸的改變來加強記憶痕跡是大腦鞏固記憶的重要機制，以下為你詳細介紹：
一、神經突觸的結構和功能
•結構組成
•神經突觸是由突觸前膜、突觸間隙和突觸後膜三部分組成的。突觸前膜是神經元軸突末梢的膨大部分的細胞膜，裡面含有突觸小泡，突觸小泡內儲存著神經遞質。突觸間隙是一個狹窄的間隙，寬度一般在20-50納米左右。突觸後膜是另一個神經元的樹突或胞體的細胞膜，上面分布著許多神經遞質的受體。
•信息傳遞功能
•當神經衝動（動作電位）沿著神經元傳導到突觸前膜時，會引發突觸小泡與突觸前膜融合，將神經遞質釋放到突觸間隙。神經遞質再與突觸後膜上的受體結合，引起突觸後膜的電位變化，從而將信息傳遞到下一個神經元。例如，當神經遞質是穀氨酸時，它是一種興奮性神經遞質，與突觸後膜受體結合後，會使突觸後膜產生去極化，如果達到一定的閾值，就會在突觸後神經元產生新的動作電位，繼續傳遞信息。
二、神經突觸改變加強記憶痕跡的機制
•突觸數量的變化
•在學習和記憶過程中，大腦會根據信息的重要性來調整突觸的數量。對於重要的記憶信息，大腦會增加相關神經元之間的突觸數量。比如，當我們反覆學習一個數學公式時，大腦中負責處理數學信息的神經元之間會形成更多的突觸連接。這些新增的突觸就像增加了信息傳遞的通道，使得神經元之間的聯繫更加緊密，記憶痕跡也就更加牢固。
•突觸形態的改變
•突觸的形態也會發生變化來加強記憶。突觸後膜上的受體數量可能會增加，這樣可以提高神經遞質與受體結合的效率。同時，突觸後膜的厚度也可能會發生變化。例如，在長期記憶形成過程中，突觸後膜可能會增厚，這有助於增強突觸的信號傳遞能力。就像一個信號接收器，受體數量增加和膜厚度改變，都能讓它更好地接收和傳遞信號，從而加強記憶。
•神經遞質和受體的變化
•神經遞質的種類和數量以及受體的敏感性都會改變。在記憶鞏固過程中，大腦可能會調整神經遞質的釋放量。例如，對於一些重要的記憶，大腦會增加某些神經遞質（如多巴胺）的釋放。同時，受體的敏感性也會提高，受體對神經遞質的親和力增強，這樣神經遞質與受體結合後產生的信號就會更強。比如，當受體對神經遞質的敏感性提高後，即使神經遞質釋放量沒有明顯增加，也能產生較強的信號，從而加強記憶痕跡。
•突觸可塑性的改變
•突觸可塑性是指突觸的結構和功能可以根據神經活動經歷而發生長期改變的特性。在睡眠等記憶鞏固階段，大腦會利用突觸可塑性來加強記憶。例如，長時程增強（LTP）是突觸可塑性的一種表現形式。在LTP過程中，當神經元反覆受到刺激後，突觸的傳遞效率會顯著增強，並且這種增強可以持續較長時間。這種突觸可塑性的改變使得神經元之間的聯繫更加穩定和高效，從而將短期記憶轉化為長期記憶，加強記憶痕跡。//
突觸間隙是突觸前膜和突觸後膜之間的狹小間隙。在中樞神經系統中，突觸間隙的寬度一般為20-30毫微米，也有資料稱其寬度約為20-50納米。這個間隙內充滿了纖維性的胞外蛋白基質，這些基質的一個功能是使突觸前膜和後膜相互粘附。
突觸間隙在神經信號傳遞過程中起著至關重要的作用。當神經衝動到達突觸前膜時，會引發突觸小泡與突觸前膜融合，將神經遞質釋放到突觸間隙。神經遞質通過突觸間隙擴散，與突觸後膜上的特異性受體結合，從而引起突觸後膜的離子通道開放或閉合，導致膜電位變化，產生興奮性或抑制性突觸後電位。//
突觸後膜去極化是指在神經信號傳遞過程中，突觸前膜釋放興奮性神經遞質，這些遞質經突觸間隙擴散到突觸後膜，與突觸後膜上的受體結合，導致突觸後膜對某些離子（如鈉離子）的通透性增加，從而使鈉離子內流，引起突觸後膜電位向正電位方向變化。這一過程使得突觸後神經元的膜電位減小，即從靜息狀態的負電位（如-70mV）向0mV靠近，甚至可能達到閾電位，從而引發動作電位。例如，當穀氨酸作為興奮性神經遞質與突觸後膜上的AMPA受體結合時，會打開鈉離子通道，導致鈉離子內流，引起膜電位去極化，形成興奮性突觸後電位（EPSP），使神經元更容易產生動作電位。//
植物的晝夜節律是指植物在24小時內對光照變化做出的生理和行為反應，這種節律是植物適應環境的一種生存策略，對植物的生長發育、光合作用、開花和果實成熟等過程都有重要影響。植物的晝夜節律主要由光周期和內源生物鐘共同調控。
光周期調控
光周期是指植物對光照時間和強度變化的反應，包括光周期性的生長、開花和休眠等。植物根據光照的時間長度來判斷季節的變化，從而調整自身的生長和發育。例如，短日植物在光周期較短的季節開花，而長日植物在光周期較長的季節開花。
內源生物鐘調控
內源生物鐘是指植物體內自身具有的一種生物節律，可以獨立於外界環境而存在和運行。植物的晝夜節律主要通過光感受器感知光信號，然後通過一系列信號轉導和調控網絡來實現。光感受器主要包括光敏色素和光敏蛋白，它們能夠感知光的強度和波長。
植物晝夜節律的具體表現
•光合作用
•植物在白天進行光合作用，吸收光能並將其轉化為化學能，用於植物的生長和發育。而在夜晚，植物停止光合作用，轉而進行呼吸作用，釋放二氧化碳。
•葉片運動
•一些植物的葉片會在白天打開，吸收光能進行光合作用，而在夜晚關閉，減少水分蒸發和光合作用的損失。
•花期控制
•植物的開花時間受到晝夜節律的影響。一些植物只在特定的季節或特定的時間段開花，這是由於植物對光周期的感知和響應能力。
•生長節律
•植物的生長速度也受到晝夜節律的影響。一些植物在白天生長迅速，而在夜晚停止生長。
植物晝夜節律的調控機制
•輸入途徑
•光感受器感知光信號後，會引發一系列信號轉導和調控過程，包括激素合成和轉運、基因表達和蛋白質合成等，最終影響植物的生理和行為。
•核心振盪器
•植物的晝夜節律調控網絡主要由輸入途徑、核心振盪器和輸出途徑三部分組成。核心振盪器由CCA1(CIRCADIAN CLOCK-ASSOCIATED 1)、LHY(LATE ELONGATED HYPOCOTYL)、TOC1(TIMING OF CAB EXPRESSION 1)等元件構成了複雜的交互反饋的調控網絡。
•輸出途徑
•核心振盪器通過調控基因表達和蛋白質合成，影響植物的各種生理和行為反應，如光合作用、葉片運動、花期控制和生長節律。
生物節律的馴化
植物生物鐘並不是完全精確的24小時，因此植物需要通過馴化途徑來與外界環境保持同步。例如，外界環境中的紅光和藍光能夠給植物光感受器提供強烈的信號重設生物鐘，這就對植物生物鐘起到了同步的作用。光敏色素A(PhyA)能在低強度的紅光下調節生物鐘，光敏色素B(PhyB)則能在高強度的紅光下起作用。隱花色素1(Cry1)能夠在低強度和高強度的藍光下調節生物鐘。
植物晝夜節律的重要性
植物的晝夜節律對植物的健康、正常生長和發育至關重要。這些節律與晝夜光周期變化同步，幫助植物更好地適應環境變化。例如，晝夜節律在光合作用和碳代謝、開花和衰老等發育和退化過程中發揮重要作用。
通過了解植物的晝夜節律，可以合理管理植物生長環境，提高農作物產量，保護生態環境。//
隱花色素（Cryptochrome，簡稱CRY）是一類廣泛存在於植物、動物和昆蟲中的光感應受體蛋白，具有多種重要的生物學功能。以下是隱花色素的主要功能和作用機制：
結構特徵
隱花色素分子包含兩個主要結構域：N端的PHR結構域（photolyase homology region domain）和C端的CTE結構域（carboxyl-terminal extension domain）。PHR結構域約有500個胺基酸殘基組成，其序列與DNA光裂解酶類似，但不具備DNA修復活性，是感受光信號的區域。CTE結構域則負責信號輸出，具有多個可識別的序列模體，如DQXVP序列、酸性胺基酸殘基區域和STAES序列等。
作用機制
隱花色素分子通常以二聚體形式存在，其N端PHR結構域是二聚體形成部位。在藍光照射下，隱花色素分子的發色團FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）發生分子內電子傳遞，使二聚體發生變構，C端發生磷酸化，進而激活下游信號轉導途徑，引發生理反應。
功能
•光形態建成
•隱花色素在藍光和近紫外光下能夠抑制植物胚軸、胚芽鞘等的伸長，調控植物的光形態建成。
•例如，隱花色素通過抑制生長素和赤黴素途徑，影響激素的生物合成和信號轉導，從而調控植物的生長。
•生物鐘調控
•隱花色素是植物生物鐘的重要調節因子。在藍光照射下，隱花色素通過與下游信號組分（如轉錄因子TCP22）相互作用，調控生物鐘核心振盪器CCA1的表達。
•例如，吉林大學左澤乘團隊的研究表明，擬南芥隱花色素2（CRY2）在藍光下通過形成「光小體」調控生物鐘。
•氣孔開放
•隱花色素參與調控氣孔的開放。在藍光調控的氣孔開放中，隱花色素與負調控因子COP1相互作用，影響氣孔的開閉。
• DNA損傷修復
•隱花色素在DNA雙鏈斷裂（DSB）修復中發揮重要作用。上海師範大學楊洪全團隊的研究表明，擬南芥隱花色素通過與ADA2b和SMC5/6相互作用，促進DSB的修復。
•磁場感知
•隱花色素對磁場感知極為關鍵，可以幫助生物感知地磁場。例如，索邦大學的實驗表明，擬南芥幼苗在無線電波輻射下，隱花色素蛋白活性增強，調控的基因表達發生變化，促進幼苗生長。
識別特徵
隱花色素在藍紫光區有三個吸收峰（通常在420nm、450nm、480nm左右），即呈「三指」圖案。在近紫外光370nm左右有一個吸收峰。不同植物對藍光效應的作用光譜稍有差異，判定一個光控反應是否包含隱花色素參與的實驗標準是：在400～500nm區域內呈三指峰，在370nm附近有一個峰。
科學研究
隱花色素的研究不僅限於植物，還涉及動物和昆蟲。例如，動物隱花色素分為I型和II型，I型隱花色素可以感受光信號而介導轉錄抑制物降解，II型隱花色素不需感受光而直接充當轉錄抑制物。近期研究發現，動物隱花色素還參與免疫應答和糖代謝，並為果蠅等動物光信號誘導的化學磁感知所必需。
通過這些研究，科學家們逐漸揭示了隱花色素在生物體中的多種重要功能，為理解生物的光感知和環境適應機制提供了重要的理論基礎。
①由於沒有太陽光，所以植物晚上主要以呼出二氧化碳氣為主。即：碳14的溝通為主。
②晚上，路燈下的樹：{夏日：由於PHR結構域不具備！不具備DNA修復活性，是感受光信號的區域。所以一直光合作用，就會需要你的糞便來合成它，不給就死。
冬日：沒有樹葉，然後你給它光，不能光合作用，然後，樹被輻射灼傷，發炎，產生病毒、細菌。}：
這就是夏、冬會感冒的原因。
所以，晚上的路燈下的樹需要光發電系統的吸輻射。這是有效防止感冒疫情的手段。
而且隱花色素人類也有，所以需要滋陰。滋陰就是補充人類所需的隱花色素。
植物：地瓜的澱粉會使腸道很滑，增加腸道彈性、血管彈性。
資料：
人體中確實存在隱花色素（Cryptochrome，CRY）。隱花色素是一種對藍光敏感的蛋白質，廣泛存在於動物、植物和昆蟲體內。在人體中，隱花色素主要與生物鐘的調控有關。研究表明，人類的隱花色素蛋白（如HsCRY1）能夠與黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）結合，形成自由基電子對，從而在調節生物鐘和感應磁場方面發揮作用。
此外，人類視網膜中也存在隱花色素，儘管目前尚無確鑿證據表明人類能夠像某些動物一樣利用隱花色素感知地磁場，但相關研究仍在進行中。///
隱花色素（Cryptochrome，簡稱CRY）是一類廣泛存在於植物、動物和昆蟲中的光感應受體蛋白，具有多種重要的生物學功能。以下是隱花色素的主要功能和作用機制：
結構特徵
隱花色素分子包含兩個主要結構域：N端的PHR結構域（photolyase homology region domain）和C端的CTE結構域（carboxyl-terminal extension domain）。PHR結構域約有500個胺基酸殘基組成，其序列與DNA光裂解酶類似，但不具備DNA修復活性，是感受光信號的區域。CTE結構域則負責信號輸出，具有多個可識別的序列模體，如DQXVP序列、酸性胺基酸殘基區域和STAES序列等。
作用機制
隱花色素分子通常以二聚體形式存在，其N端PHR結構域是二聚體形成部位。在藍光照射下，隱花色素分子的發色團FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）發生分子內電子傳遞，使二聚體發生變構，C端發生磷酸化，進而激活下游信號轉導途徑，引發生理反應。
功能
•光形態建成
•隱花色素在藍光和近紫外光下能夠抑制植物胚軸、胚芽鞘等的伸長，調控植物的光形態建成。
•例如，隱花色素通過抑制生長素和赤黴素途徑，影響激素的生物合成和信號轉導，從而調控植物的生長。
•生物鐘調控
•隱花色素是植物生物鐘的重要調節因子。在藍光照射下，隱花色素通過與下游信號組分（如轉錄因子TCP22）相互作用，調控生物鐘核心振盪器CCA1的表達。
•例如，吉林大學左澤乘團隊的研究表明，擬南芥隱花色素2（CRY2）在藍光下通過形成「光小體」調控生物鐘。
•氣孔開放
•隱花色素參與調控氣孔的開放。在藍光調控的氣孔開放中，隱花色素與負調控因子COP1相互作用，影響氣孔的開閉。
• DNA損傷修復
•隱花色素在DNA雙鏈斷裂（DSB）修復中發揮重要作用。上海師範大學楊洪全團隊的研究表明，擬南芥隱花色素通過與ADA2b和SMC5/6相互作用，促進DSB的修復。
•磁場感知
•隱花色素對磁場感知極為關鍵，可以幫助生物感知地磁場。例如，索邦大學的實驗表明，擬南芥幼苗在無線電波輻射下，隱花色素蛋白活性增強，調控的基因表達發生變化，促進幼苗生長。
識別特徵
隱花色素在藍紫光區有三個吸收峰（通常在420nm、450nm、480nm左右），即呈「三指」圖案。在近紫外光370nm左右有一個吸收峰。不同植物對藍光效應的作用光譜稍有差異，判定一個光控反應是否包含隱花色素參與的實驗標準是：在400～500nm區域內呈三指峰，在370nm附近有一個峰。
科學研究
隱花色素的研究不僅限於植物，還涉及動物和昆蟲。例如，動物隱花色素分為I型和II型，I型隱花色素可以感受光信號而介導轉錄抑制物降解，II型隱花色素不需感受光而直接充當轉錄抑制物。近期研究發現，動物隱花色素還參與免疫應答和糖代謝，並為果蠅等動物光信號誘導的化學磁感知所必需。
通過這些研究，科學家們逐漸揭示了隱花色素在生物體中的多種重要功能，為理解生物的光感知和環境適應機制提供了重要的理論基礎。///
當我們睡著後，身體會發生一系列複雜的變化，進入自我修復和恢復能量的模式，以下是具體介紹：
一、生理方面
•呼吸系統
•呼吸會變得規律而緩慢。在睡眠過程中，身體對氧氣的需求相對清醒時降低，呼吸頻率也會隨之減慢。例如，正常成年人清醒時呼吸頻率約為每分鐘12-20次，睡眠時可能會降至每分鐘10-16次左右。這是因為身體在睡眠時大部分器官處於休息狀態，新陳代謝速度減緩，對氧氣的消耗減少。
•呼吸深度也會有所變化。在非快速眼動睡眠（NREM）階段，呼吸比較平穩；而在快速眼動睡眠（REM）階段，呼吸可能會變得不規則，這是因為此時大腦比較活躍，身體的許多生理活動都會受到影響，包括呼吸的節律。
•循環系統
•心率會下降。睡眠時身體處於放鬆狀態，心臟不需要像清醒時那樣頻繁地跳動以滿足身體各器官的高強度需求。一般來說，正常成年人清醒時心率在每分鐘60-100次，睡眠時心率可能會降低到每分鐘40-60次左右。不過這也因人而異，像運動員等身體素質較好的人，睡眠時心率可能會更低。
•血壓也會相應下降。身體在睡眠時，交感神經興奮性降低，副交感神經興奮性增強，導致血管擴張，血壓下降。這有助於減輕心臟的負擔，讓心血管系統得到休息。例如，白天血壓可能在120/80mmHg左右，睡眠時可能會降至100/70mmHg左右，當然這也受到個體差異和睡眠質量等因素的影響。
•消化系統
•胃腸道的蠕動會減慢。在睡眠時，身體的消化功能不像清醒時那樣活躍，胃腸道的消化液分泌減少，蠕動速度變慢。這是因為身體將能量主要分配到其他重要的生理恢復功能上，如細胞修復等，消化系統的活動相應減弱。不過，如果睡前吃了比較難消化的食物，可能會導致胃腸道在睡眠中仍然有一定的負擔，出現不適的情況。
•肝臟的代謝功能會發生變化。肝臟在睡眠時會繼續進行代謝活動，但和清醒時有所不同。它會利用睡眠時間進行解毒等工作，將身體在清醒時產生的代謝廢物進行處理。例如，肝臟會將血液中的有毒物質轉化為無毒或低毒的物質，然後通過腎臟等器官排出體外。
•內分泌系統
•生長激素分泌增加。在深度睡眠階段，生長激素的分泌達到高峰。對於兒童和青少年來說，生長激素的大量分泌有助於骨骼、肌肉等身體組織的生長發育。對於成年人而言，生長激素也有利於細胞的修復和更新，比如修復皮膚細胞、肌肉細胞等，讓身體在睡眠中得到恢復。
•其他激素也會發生變化。比如褪黑素，它主要在夜間分泌，能夠調節睡眠-覺醒周期。當人體進入睡眠狀態後，褪黑素的分泌會維持在一個相對穩定的水平，幫助維持良好的睡眠狀態。同時，皮質醇等應激激素的分泌會減少，因為在睡眠時身體不需要應對清醒時的各種壓力和應激反應。
•肌肉系統
•肌肉會逐漸放鬆。在睡眠過程中，大腦會發出信號讓肌肉鬆弛。例如，在非快速眼動睡眠的深度睡眠階段，身體的大部分肌肉幾乎完全放鬆，這有助於緩解肌肉在白天的緊張和疲勞。像我們白天工作學習時，頸部、肩部等肌肉可能會因為長時間保持一個姿勢而變得緊繃，睡眠時這些肌肉得到放鬆，能夠減少肌肉酸痛等情況的發生。
•在快速眼動睡眠階段，身體的大部分骨骼肌會出現短暫的肌張力喪失。這是一種保護機制，可以防止我們在夢境中做出相應的動作而受傷。比如，當我們夢到自己在奔跑時，由於肌肉的這種肌張力喪失，我們的身體並不會真的跑起來。
二、大腦方面
•腦電波變化
•在非快速眼動睡眠階段，腦電波會從清醒時的β波（頻率較高，波幅較小）逐漸轉變為θ波和δ波。θ波的頻率比β波低，波幅較大，δ波的頻率更低，波幅也更大，代表著大腦處於深度休息狀態。這些腦電波的變化反映了大腦從活躍的清醒狀態過渡到安靜的睡眠狀態，大腦細胞的代謝活動也相應減緩。
•在快速眼動睡眠階段，腦電波又會出現類似清醒時的低幅快波。這是因為此時大腦非常活躍，雖然身體處於睡眠狀態，但大腦在處理夢境等信息，和清醒時的腦電活動有一定的相似性。
•記憶和學習功能相關活動
•大腦會進行記憶的鞏固。在睡眠過程中，大腦會對白天學習和經歷的信息進行整理和存儲。例如，當我們學習一個新的技能，像彈鋼琴或者學習一門外語單詞，在睡眠時大腦會將這些短期記憶轉化為長期記憶。海馬體等腦區在這個過程中發揮重要作用，通過神經突觸的改變來加強記憶的痕跡。
•神經連接也會得到優化。睡眠有助於大腦清除一些不必要的神經連接，加強重要的神經連接。這就像對大腦的「線路」進行整理，讓大腦在醒來後能夠更高效地工作，提高我們的認知能力和學習效率。//
通過神經突觸的改變來加強記憶痕跡是大腦鞏固記憶的重要機制，以下為你詳細介紹：
一、神經突觸的結構和功能
•結構組成
•神經突觸是由突觸前膜、突觸間隙和突觸後膜三部分組成的。突觸前膜是神經元軸突末梢的膨大部分的細胞膜，裡面含有突觸小泡，突觸小泡內儲存著神經遞質。突觸間隙是一個狹窄的間隙，寬度一般在20-50納米左右。突觸後膜是另一個神經元的樹突或胞體的細胞膜，上面分布著許多神經遞質的受體。
•信息傳遞功能
•當神經衝動（動作電位）沿著神經元傳導到突觸前膜時，會引發突觸小泡與突觸前膜融合，將神經遞質釋放到突觸間隙。神經遞質再與突觸後膜上的受體結合，引起突觸後膜的電位變化，從而將信息傳遞到下一個神經元。例如，當神經遞質是穀氨酸時，它是一種興奮性神經遞質，與突觸後膜受體結合後，會使突觸後膜產生去極化，如果達到一定的閾值，就會在突觸後神經元產生新的動作電位，繼續傳遞信息。
二、神經突觸改變加強記憶痕跡的機制
•突觸數量的變化
•在學習和記憶過程中，大腦會根據信息的重要性來調整突觸的數量。對於重要的記憶信息，大腦會增加相關神經元之間的突觸數量。比如，當我們反覆學習一個數學公式時，大腦中負責處理數學信息的神經元之間會形成更多的突觸連接。這些新增的突觸就像增加了信息傳遞的通道，使得神經元之間的聯繫更加緊密，記憶痕跡也就更加牢固。
•突觸形態的改變
•突觸的形態也會發生變化來加強記憶。突觸後膜上的受體數量可能會增加，這樣可以提高神經遞質與受體結合的效率。同時，突觸後膜的厚度也可能會發生變化。例如，在長期記憶形成過程中，突觸後膜可能會增厚，這有助於增強突觸的信號傳遞能力。就像一個信號接收器，受體數量增加和膜厚度改變，都能讓它更好地接收和傳遞信號，從而加強記憶。
•神經遞質和受體的變化
•神經遞質的種類和數量以及受體的敏感性都會改變。在記憶鞏固過程中，大腦可能會調整神經遞質的釋放量。例如，對於一些重要的記憶，大腦會增加某些神經遞質（如多巴胺）的釋放。同時，受體的敏感性也會提高，受體對神經遞質的親和力增強，這樣神經遞質與受體結合後產生的信號就會更強。比如，當受體對神經遞質的敏感性提高後，即使神經遞質釋放量沒有明顯增加，也能產生較強的信號，從而加強記憶痕跡。
•突觸可塑性的改變
•突觸可塑性是指突觸的結構和功能可以根據神經活動經歷而發生長期改變的特性。在睡眠等記憶鞏固階段，大腦會利用突觸可塑性來加強記憶。例如，長時程增強（LTP）是突觸可塑性的一種表現形式。在LTP過程中，當神經元反覆受到刺激後，突觸的傳遞效率會顯著增強，並且這種增強可以持續較長時間。這種突觸可塑性的改變使得神經元之間的聯繫更加穩定和高效，從而將短期記憶轉化為長期記憶，加強記憶痕跡。//
突觸間隙是突觸前膜和突觸後膜之間的狹小間隙。在中樞神經系統中，突觸間隙的寬度一般為20-30毫微米，也有資料稱其寬度約為20-50納米。這個間隙內充滿了纖維性的胞外蛋白基質，這些基質的一個功能是使突觸前膜和後膜相互粘附。
突觸間隙在神經信號傳遞過程中起著至關重要的作用。當神經衝動到達突觸前膜時，會引發突觸小泡與突觸前膜融合，將神經遞質釋放到突觸間隙。神經遞質通過突觸間隙擴散，與突觸後膜上的特異性受體結合，從而引起突觸後膜的離子通道開放或閉合，導致膜電位變化，產生興奮性或抑制性突觸後電位。//
突觸後膜去極化是指在神經信號傳遞過程中，突觸前膜釋放興奮性神經遞質，這些遞質經突觸間隙擴散到突觸後膜，與突觸後膜上的受體結合，導致突觸後膜對某些離子（如鈉離子）的通透性增加，從而使鈉離子內流，引起突觸後膜電位向正電位方向變化。這一過程使得突觸後神經元的膜電位減小，即從靜息狀態的負電位（如-70mV）向0mV靠近，甚至可能達到閾電位，從而引發動作電位。例如，當穀氨酸作為興奮性神經遞質與突觸後膜上的AMPA受體結合時，會打開鈉離子通道，導致鈉離子內流，引起膜電位去極化，形成興奮性突觸後電位（EPSP），使神經元更容易產生動作電位。//
植物的晝夜節律是指植物在24小時內對光照變化做出的生理和行為反應，這種節律是植物適應環境的一種生存策略，對植物的生長發育、光合作用、開花和果實成熟等過程都有重要影響。植物的晝夜節律主要由光周期和內源生物鐘共同調控。
光周期調控
光周期是指植物對光照時間和強度變化的反應，包括光周期性的生長、開花和休眠等。植物根據光照的時間長度來判斷季節的變化，從而調整自身的生長和發育。例如，短日植物在光周期較短的季節開花，而長日植物在光周期較長的季節開花。
內源生物鐘調控
內源生物鐘是指植物體內自身具有的一種生物節律，可以獨立於外界環境而存在和運行。植物的晝夜節律主要通過光感受器感知光信號，然後通過一系列信號轉導和調控網絡來實現。光感受器主要包括光敏色素和光敏蛋白，它們能夠感知光的強度和波長。
植物晝夜節律的具體表現
•光合作用
•植物在白天進行光合作用，吸收光能並將其轉化為化學能，用於植物的生長和發育。而在夜晚，植物停止光合作用，轉而進行呼吸作用，釋放二氧化碳。
•葉片運動
•一些植物的葉片會在白天打開，吸收光能進行光合作用，而在夜晚關閉，減少水分蒸發和光合作用的損失。
•花期控制
•植物的開花時間受到晝夜節律的影響。一些植物只在特定的季節或特定的時間段開花，這是由於植物對光周期的感知和響應能力。
•生長節律
•植物的生長速度也受到晝夜節律的影響。一些植物在白天生長迅速，而在夜晚停止生長。
植物晝夜節律的調控機制
•輸入途徑
•光感受器感知光信號後，會引發一系列信號轉導和調控過程，包括激素合成和轉運、基因表達和蛋白質合成等，最終影響植物的生理和行為。
•核心振盪器
•植物的晝夜節律調控網絡主要由輸入途徑、核心振盪器和輸出途徑三部分組成。核心振盪器由CCA1(CIRCADIAN CLOCK-ASSOCIATED 1)、LHY(LATE ELONGATED HYPOCOTYL)、TOC1(TIMING OF CAB EXPRESSION 1)等元件構成了複雜的交互反饋的調控網絡。
•輸出途徑
•核心振盪器通過調控基因表達和蛋白質合成，影響植物的各種生理和行為反應，如光合作用、葉片運動、花期控制和生長節律。
生物節律的馴化
植物生物鐘並不是完全精確的24小時，因此植物需要通過馴化途徑來與外界環境保持同步。例如，外界環境中的紅光和藍光能夠給植物光感受器提供強烈的信號重設生物鐘，這就對植物生物鐘起到了同步的作用。光敏色素A(PhyA)能在低強度的紅光下調節生物鐘，光敏色素B(PhyB)則能在高強度的紅光下起作用。隱花色素1(Cry1)能夠在低強度和高強度的藍光下調節生物鐘。
植物晝夜節律的重要性
植物的晝夜節律對植物的健康、正常生長和發育至關重要。這些節律與晝夜光周期變化同步，幫助植物更好地適應環境變化。例如，晝夜節律在光合作用和碳代謝、開花和衰老等發育和退化過程中發揮重要作用。
通過了解植物的晝夜節律，可以合理管理植物生長環境，提高農作物產量，保護生態環境。//
隱花色素（Cryptochrome，簡稱CRY）是一類廣泛存在於植物、動物和昆蟲中的光感應受體蛋白，具有多種重要的生物學功能。以下是隱花色素的主要功能和作用機制：
結構特徵
隱花色素分子包含兩個主要結構域：N端的PHR結構域（photolyase homology region domain）和C端的CTE結構域（carboxyl-terminal extension domain）。PHR結構域約有500個胺基酸殘基組成，其序列與DNA光裂解酶類似，但不具備DNA修復活性，是感受光信號的區域。CTE結構域則負責信號輸出，具有多個可識別的序列模體，如DQXVP序列、酸性胺基酸殘基區域和STAES序列等。
作用機制
隱花色素分子通常以二聚體形式存在，其N端PHR結構域是二聚體形成部位。在藍光照射下，隱花色素分子的發色團FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）發生分子內電子傳遞，使二聚體發生變構，C端發生磷酸化，進而激活下游信號轉導途徑，引發生理反應。
功能
•光形態建成
•隱花色素在藍光和近紫外光下能夠抑制植物胚軸、胚芽鞘等的伸長，調控植物的光形態建成。
•例如，隱花色素通過抑制生長素和赤黴素途徑，影響激素的生物合成和信號轉導，從而調控植物的生長。
•生物鐘調控
•隱花色素是植物生物鐘的重要調節因子。在藍光照射下，隱花色素通過與下游信號組分（如轉錄因子TCP22）相互作用，調控生物鐘核心振盪器CCA1的表達。
•例如，吉林大學左澤乘團隊的研究表明，擬南芥隱花色素2（CRY2）在藍光下通過形成「光小體」調控生物鐘。
•氣孔開放
•隱花色素參與調控氣孔的開放。在藍光調控的氣孔開放中，隱花色素與負調控因子COP1相互作用，影響氣孔的開閉。
• DNA損傷修復
•隱花色素在DNA雙鏈斷裂（DSB）修復中發揮重要作用。上海師範大學楊洪全團隊的研究表明，擬南芥隱花色素通過與ADA2b和SMC5/6相互作用，促進DSB的修復。
•磁場感知
•隱花色素對磁場感知極為關鍵，可以幫助生物感知地磁場。例如，索邦大學的實驗表明，擬南芥幼苗在無線電波輻射下，隱花色素蛋白活性增強，調控的基因表達發生變化，促進幼苗生長。
識別特徵
隱花色素在藍紫光區有三個吸收峰（通常在420nm、450nm、480nm左右），即呈「三指」圖案。在近紫外光370nm左右有一個吸收峰。不同植物對藍光效應的作用光譜稍有差異，判定一個光控反應是否包含隱花色素參與的實驗標準是：在400～500nm區域內呈三指峰，在370nm附近有一個峰。
科學研究
隱花色素的研究不僅限於植物，還涉及動物和昆蟲。例如，動物隱花色素分為I型和II型，I型隱花色素可以感受光信號而介導轉錄抑制物降解，II型隱花色素不需感受光而直接充當轉錄抑制物。近期研究發現，動物隱花色素還參與免疫應答和糖代謝，並為果蠅等動物光信號誘導的化學磁感知所必需。
通過這些研究，科學家們逐漸揭示了隱花色素在生物體中的多種重要功能，為理解生物的光感知和環境適應機制提供了重要的理論基礎。