Hvad er en Phytochrome?

Phytochrome er et pigment, der findes i de fleste planter og nogle bakterier, der bruges til at overvåge lysets farve. Planter kan bruge dette pigment til bestemmelse af fotoperioder, hvornår man skal spire frø, hvornår man skal blomstre, og hvornår man skal fremstille chloroplast, et vigtigt kemikalie der anvendes i fotosyntesen. Fotosyntese er en proces, hvor planter omdanner sollys til næring. Phytochrome kan også være medvirkende til at kontrollere, hvilken form og størrelse blade danner, længden af ​​frø, hvor mange blade der dannes, og den optimale længde af frø for at gøre det bedst muligt at bruge lyset ved hånden.

Et pigment er et stof, der ændrer en objekts farve ved at reflektere nogle bølger af lys og selektivt absorbere visse andre. Forestil dig for eksempel, at røde, gule og blå stråler blev skinnet på en bold. Hvis bolden reflekterer blå og absorberer alle andre lysbølger, vises kuglen blå for en observatør. Phytochrome er et specielt pigment med to former, Pr og Pfr, der absorberer henholdsvis rødt lys og langt rødt lys og afgiver en grøn til blå farvetone. Rødt lys og langt rødt lys er relativt lav energi og frekvens lyskilder sammenlignet med andre lysbølger i det elektromagnetiske spektrum.

Phytochrome er en fotoreseptor eller et protein, der sanser lys på en organisme og fremkalder et svar. Det har både en proteinkomponent og en kromoforekomponent, det stykke, der er ansvarlig for absorption af rødt lys. Molekylet begynder at optage rødt lys i Pr-form, hvilket får phytochrome til at gennemgå en kemisk ændring for at blive Pfr. Denne Pfr-tilstand af phytochrome er den aktive tilstand eller den tilstand, der starter responsprocesserne i planten og foretrækker at absorbere langt rødt lys.

I blomstrende planter hjælper denne metode til at detektere lys med at udvikle fotoperiodisme eller reaktioner på dag og nat. Planter kan også bruge fytokrom til at ændre form og størrelse på blade og til at begynde syntesen af ​​kloroplaster. Dette sikrer, at fotosyntesen kan udnytte det aktuelle lys optimalt. Det er også vigtigt at overvåge lys, så frøene kan vokse med succes uden at tørre op eller modtage for lidt sol.

Opdagelsen af ​​fytokrom begyndte med observation af fotoperiodisme i planter. Forskere begyndte at bemærke, at planter reagerede forskelligt dag og nat; nogle planter ændrede processer i længere dage, nogle favoriserede blomstring under kortere dagsspænd, og nogle stoppede blomstringen, hvis de blev udsat for lys i endnu et par minutter i løbet af natten. I 1930'erne ved Beltsville Agricultural Research Center samarbejdede botaniker Sterling Hendricks, fysiolog Marion Parker og kemiker Harry Borthwick for at undersøge dette fænomen.

I 1948 viste spektrografotester, at et enkelt pigment var ansvarligt for fotoperioden. I 1952 afslørede test, at spiring blev stoppet, da en plante blev udsat for langt rødt lys og genstartet, når det blev udsat for rødt lys. I 1959 udførte teamet afsluttende test på kålfrø og fik navnet pigmentet phytochrome .