Hva er en fytokrom?

Fytokrom er et pigment som finnes i de fleste planter og noen bakterier som brukes til å overvåke lysets farge. Planter kan bruke dette pigmentet til å bestemme fotoperioder, når de skal spire frø, når de skal blomstre, og når de skal produsere kloroplast, et viktig kjemikalie som brukes i fotosyntese. Fotosyntese er en prosess der planter omdanner sollys til næring. Fytokrom kan også være medvirkende til å kontrollere hvilken form og størrelse blader form, lengden på frø, hvor mange blader som dannes, og den optimale lengden på frø for å utnytte lyset på hånden best mulig.

Et pigment er et stoff som endrer fargen på et objekt ved å reflektere noen bølger av lys og selektivt absorbere visse andre. Tenk deg for eksempel at røde, gule og blå stråler ble skinnet på en ball. Hvis ballen reflekterer blått og tar opp alle andre lysbølger, vil ballen vises blå for en observatør. Phytochrome er et spesielt pigment med to former, Pr og Pfr, som absorberer henholdsvis rødt lys og langt rødt lys og gir fra seg en grønn til blå fargetone. Rødt lys og langt rødt lys er relativt lave energikilder og frekvens lyskilder, sammenlignet med andre lysbølger i det elektromagnetiske spekteret.

Fytokrom er en fotoreseptor, eller et protein som sanser lys på en organisme og fremkaller en respons. Den har både en proteinkomponent og en kromofor-komponent, som er ansvarlig for absorpsjon av rødt lys. Molekylet begynner å ta inn rødt lys i Pr-formen, noe som får fytokromen til å gjennomgå en kjemisk endring for å bli Pfr. Denne Pfr-tilstanden fytokrom er den aktive tilstanden, eller staten som starter responsprosessene i anlegget, og foretrekker å absorbere langt rødt lys.

I blomstrende planter er denne metoden for å oppdage lys med på å utvikle fotoperiodisme, eller reaksjoner på dag og natt. Planter kan også bruke fytokrom for å endre form og størrelse på blader og for å begynne syntese av kloroplast. Dette sikrer at fotosyntesen kan utnytte lyset som er tilgjengelig på en optimal måte. Det er også viktig å overvåke lys slik at frø kan vokse med hell, uten å tørke opp eller motta for lite sol.

Oppdagelsen av fytokrom begynte med observasjonen av fotoperiodisme i planter. Forskere begynte å legge merke til at planter reagerte annerledes på dag og natt; noen planter endret prosesser i lengre dager, noen foretrakk blomstring under kortere dagspenn, og noen sluttet å blomstre hvis de ble utsatt for lys i enda noen minutter i løpet av natten. På 1930-tallet, ved Beltsville Agricultural Research Center, gikk botaniker Sterling Hendricks, fysiolog Marion Parker og kjemiker Harry Borthwick sammen for å undersøke dette fenomenet.

I 1948 indikerte spektrografttester at et enkelt pigment var ansvarlig for fotoperioden. I 1952 avslørte tester at spiring ble stoppet da en plante ble utsatt for langt rødt lys og startet på nytt når den ble utsatt for rødt lys. I 1959 utførte teamet avgjørende tester på kålfrø og fikk navnet pigmentet fytokrom .