Fitocromo

Fitocromo – O que é

O fitocromo é um pigmento proteico de cor azul. Este pigmento é responsável pela percepção luminosa nos vegetais.

O fitocromo tem uma ação reversível, ou seja, quando ele absorve a luz vermelha com 660 mn de comprimento, ele se torna ativo, agindo como se fosse uma enzima, e dando inicio ás atividades metabólicas do vegetal.

Porém, se posteriormente ele absorver uma luz vermelha com aproximadamente 730 mn de comprimento, as reações que começaram com a luz de 660 mn se tornam inválidas, e o fitocromo inativo.

A ausência da luz também faz com que um fitocromo ativo se torne inativo.

O fitocromo absorve intensamente a luz vermelha no comprimento de onda 660 mn e 730 mn.

a) Ação do fitocromo

Estiolamento

É o nome dado ao procedimento que consiste no crescimento de um vegetal no escuro.

Sua principal característica é que os caules surgem bem longos e as folhas curtas.

Se este vegetal for colocado sobre a radiação vermelha 660mn, iremos notar que o crescimento do caule torna-se mais lento, e as folhas passam a crescer com mais velocidade, interrompendo o estiolamento.

No entanto, se o vegetal tiver contato com a radiação 730mn, o procedimento será o contrário.

Fotoblastismo: Germinação de sementes

É o nome dado ao processo de germinação de sementes sob a interferência da luz.

Os vegetais que só germinam na presença de luz são denominados fotoblásticas positivas. Já os vegetais que só germinam na ausência de luz são denominados fotoblásticas negativas.

O fitocromo tem participação ativa no processo de fotoblastismo, veja o experimento realizado com sementes fotoblásticas positivas:

Radiação utilizada	Efeito
660mn	Germina
730mn	Não germina
660mn – 730mn	Não germina
660mn – 730mn – 660mn	Germina
660mn – 730mn – 660mn – 730mn	Não germina

A luz de 660mn inicia o processo de germina, e a luz 730mn impede esse processo. E quando as radiações são intercaladas, o efeito estará subordinado á última luz que foi usada.

Veja no experimento abaixo, como ocorre à ação das radiações 660mn e 730mn nas sementes fotoblásticas positivas e negativas:

Tipo de Radiação	Fotoblásticas positivas	Fotoblásticas negativas
730mn	Não germina	Não germina
730mn – 660mn	Germina	Germina

Como podemos perceber, tanto as positivas como as negativas apresentam a mesma reação relativa ás radiações 660mn e 730mn.

Veja no próximo experimento a diferenciação destas sementes.

Tipo de Radiação	Fotoblásticas positivas	Fotoblásticas negativas
Luz Branca	Germina	Não germina
Escuro	Não germina	Germina

Perceba que a diferenciação acontece na presença de luz branca, que possui tanto radiação 660mn e quanto a 730mn.

Fotoperiodismo

Este fenômeno é o período do dia e da noite que interfere na evolução dos vegetais.

Portanto, o fotoperiodismo está relacionado com os processos de fisiológicos do vegetal.

Floração: É a modificação da gema vegetativa em gema floral.

Em relação ao fotoperiodismo as plantas são classificadas em:

Plantas de dias longos: São plantas que se desenvolvem nos dias mais longos, normalmente ocorre no fim da primavera e no verão.

Plantas de dias curtos: Estas plantas se desenvolvem nos dias mais curtos, normalmente no início da primavera.

Plantas indiferentes

São plantas que não dependem da duração do dia para florescerem, se desenvolvem em qualquer época do ano.

O órgão do vegetal responsável em reconhecer o comprimento do dia e da noite é a folha.

A folha produz um hormônio chamado florígeno, e ele é transferido para as gemas do vegetal, transformando-as em gemas florais.

Os vegetais com maior sensibilidade ao fotoperiodismo necessitam mais da continuidade da noite.

Desse modo, se um vegetal que floresce em dias curtos receber luz no período escuro, a sua floração será cessada. Se ocorrer o inverso, ou seja, se o vegetal que floresce na claridade for exposto ao escuro, não acarretará nenhuma alteração no florescimento do mesmo.

Neste processo, o pigmento fitocromo também é ativo. Sendo assim, se um vegetal de dia curto, que está passando pelo período escuro, obtiver radiação de 660mn, não haverá floração, pois a ação do florígeno será impedida pelo fitocromo. Porém, pode ocorrer o florescimento se, posteriormente houver a exposição da radiação de 730mn neste vegetal.

Fitocromo – Pigmento

O fitocromo é um pigmento encontrado na maioria das plantas e em algumas bactérias, usado para monitorar a cor da luz. As plantas podem usar esse pigmento para determinar os fotoperíodos, quando germinar as sementes, quando florescer e quando fabricar o cloroplasto, um produto químico-chave usado na fotossíntese. A fotossíntese é um processo pelo qual as plantas convertem a luz solar em alimento.

O fitocromo também pode ser fundamental para controlar a forma e o tamanho das folhas, o comprimento das sementes, quantas folhas se formam e o comprimento ideal das sementes para fazer o melhor uso da luz disponível.

Um pigmento é uma substância que altera a cor de um objeto refletindo algumas ondas de luz e absorvendo seletivamente outras. Por exemplo, imagine que raios vermelhos, amarelos e azuis brilham em uma bola.

Se a bola refletir o azul e absorver todas as outras ondas de luz, a bola aparecerá azul para um observador. O fitocromo é um pigmento especial com duas formas, Pr e Pfr, que absorvem a luz vermelha e a luz vermelha distante, respectivamente, emitindo uma tonalidade verde a azul. A luz vermelha e a luz vermelha distante são fontes de luz de frequência e energia relativamente baixas, em comparação com outras ondas de luz no espectro eletromagnético.

O fitocromo é um fotorreceptor ou uma proteína que detecta a luz em um organismo e provoca uma resposta. Possui um componente protéico e um componente cromóforo, a peça responsável pela absorção da luz vermelha. A molécula começa a receber luz vermelha na forma Pr, o que faz com que o fitocromo passe por uma mudança química para se tornar Pfr.

Este estado Pfr do fitocromo é o estado ativo, ou o estado que inicia os processos de resposta na planta e prefere absorver a luz vermelha distante.

Em plantas com flores, este método de detecção de luz ajuda a desenvolver fotoperiodismo, ou respostas ao dia e à noite.

As plantas também podem usar o fitocromo para alterar a forma e o tamanho das folhas e para iniciar a síntese de cloroplastos. Isso garante que a fotossíntese possa fazer o uso ideal da luz disponível. Também é importante monitorar a luz para que as sementes possam crescer com sucesso, sem secar ou receber muito pouco sol.

A descoberta do fitocromo começou com a observação do fotoperiodismo nas plantas. Os cientistas começaram a perceber que as plantas respondiam de maneira diferente ao dia e à noite; algumas plantas alteraram os processos por dias mais longos, algumas favoreceram a floração durante períodos mais curtos do dia e algumas pararam de florescer se fossem expostas à luz mesmo por alguns minutos durante a noite. Na década de 1930, no Beltsville Agricultural Research Center, o botânico Sterling Hendricks, a fisiologista Marion Parker e o químico Harry Borthwick se uniram para investigar esse fenômeno.

Em 1948, testes espectrográficos indicaram que um único pigmento era responsável pelo fotoperíodo. Em 1952, testes revelaram que a germinação foi interrompida quando uma planta foi exposta à luz vermelha distante e reiniciada quando exposta à luz vermelha.

Em 1959, a equipe realizou testes conclusivos em sementes de nabo e chamou o pigmento de fitocromo.

Fonte: Colégio São Francisco