Fitocromo

Fitocromo:

A maior parte das respostas fotomorfogênicas das plantas está sob o controle de fotoreceptores denominados como fitocromos.

Os fitocromos se concentram em células das regiões de crescimento, responsáveis pelo desenvolvimento das plantas, tais como meristemas (primários e secundários) e regiões subapicais (zona de alongamento) de caules e raízes.

Os fitocromos são proteínas pigmentadas, formadas por dois dímeros: um cromóforo e uma apoproteína.

[Cromóforo é a parte de uma molécula responsável por sua cor; apoproteína

é a parte protéica que compõe uma proteína conjugada – ex.: lipoproteína]

A apoproteína e o cromóforo são codificados por genes nucleares, mas a apoproteína é sintetizada no citoplasma, enquanto o cromóforo é sintetizado no cloroplasto.

Histórico:

Na década de 30, Flint e McAlister demonstraram que sementes de alface apresentavam germinação máxima após irradiação com luz vermelha (V) e que a germinação era inibida após irradiação com luz vermelho-extrema (VE), também conhecida como vermelho-distante.

O estudo dos efeitos fotomorfogênicos provocados pelos diferentes componentes do espectro solar (diferentes cores, diferentes comprimentos de onda) levou o botânico Borthwick e o físico-químico Hendricks, na década de 50, à montagem de um espectógrafo, que projetava, em uma grande câmara escura, um espectro (luz solar decomposta em seus diferentes comprimentos de onda) no qual a banda correspondente ao violeta distava 2 metros da banda correspondente ao vermelho-extremo.

Assim, foi possível estudar o espectro de ação de três fenômenos: (a) porcentagem de germinação de sementes, (b) taxa de alongamento de caules e (c) porcentagem de indução de florescimento de plantas. O espectro de ação corresponde a um gráfico que relaciona os diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético com as diferentes respostas fotobiológicas.

Com este estudo, verificou-se:

1. Os espectros de ação era o mesmo nos três tipos de fenômenos estudados, com picos novermelho (V) e vermelho-distante (VE). Isto conduziu à hipótese de que um único pigmento era responsável pelo controle dos três fenômenos.
2. Fotorreversibilidade, ou seja, o efeito da luz vermelha podiam ser revertidos pela irradiação com vermelho-extremo e vice-versa, prevalecendo a resposta desencadeada pelo último comprimento de onda aplicado sobre as plantas ou sementes.

Tabela 1. Fotorreversibilidade V-VE da germinação de sementes de alface.

Irradiação	% de Germinação a 20°C
V	70
V, VE	6
V, VE, V	74
V, VE, V, VE	6
V, VE, V, VE, V	76
V, VE, V, VE, V, VE	7

A Tabela 1 ilustra a fotorreversibilidade em sementes de alface. Neste estudo, as sementes foram separadas em grupos e embebidas no escuro durante 3 horas, e em seguida submetidas aos diferentes tratamentos luminosos por 1 minuto com luz vermelha (660 nm) ou 4 minutos com luz vermelho-distante (730 nm). Após os tratamentos, as sementes eram reconduzidas ao escuro e, após 48 horas, observou-se a porcentagem de sementes germinadas. Verificou-se que a luz V promovia a germinação, enquanto que a luz VE inibia este fenômeno.

Este experimento levou ao descobrimento de um pigmento denominado fitocromo, o qual existe sob duas formas, uma com pico de absorção no vermelho (660 nm), denominado Fv e outra com pico de absorção no vermelho-extremo (730 nm), denominado Fve.

A forma Fve é fisiologicamente ativa, sendo que a forma Fv é inativa. A conversão do fitocromo Fv a Fve é induzida por comprimento de onda no vermelho (V) e por luz azul, e a reversão de Fve a Fv é induzida por comprimento de onda no vermelho-extremo (VE) e também pelo escuro.