Что такое фитохром?

Фитохром - это пигмент, встречающийся в большинстве растений и некоторых бактериях, который используется для контроля цвета света. Растения могут использовать этот пигмент при определении фотопериодов, когда прорастать семена, когда цвести, а когда производить хлоропласт, ключевой химикат, используемый в фотосинтезе. Фотосинтез - это процесс, при котором растения превращают солнечный свет в питание. Фитохром также может быть полезен для контроля формы листьев и формы, длины семян, количества листьев и оптимальной длины семян, чтобы наилучшим образом использовать свет под рукой.

Пигмент - это вещество, которое изменяет цвет объекта, отражая одни волны света и избирательно поглощая некоторые другие. Например, представьте, что красные, желтые и синие лучи сияли на шаре. Если шар отражает синий цвет и поглощает все другие световые волны, шар будет выглядеть синим для наблюдателя. Фитохром - это особый пигмент с двумя формами, Pr и Pfr, которые поглощают красный и дальний красный свет соответственно, выделяя оттенок от зеленого до синего. Красный свет и дальний красный свет являются относительно низкоэнергетическими и частотными источниками света по сравнению с другими световыми волнами в электромагнитном спектре.

Фитохром - это фоторецептор или белок, который воспринимает свет в организме и вызывает реакцию. Он имеет как белковый компонент, так и хромофорный компонент, который отвечает за поглощение красного света. Молекула начинает принимать красный свет в форме Pr, что вызывает химическое изменение фитохрома, превращаясь в Pfr. Это состояние фитохрома Pfr является активным состоянием, или состоянием, которое запускает ответные процессы в растении и предпочитает поглощать дальний красный свет.

У цветковых растений этот метод обнаружения света помогает развить фотопериодизм или реакцию на день и ночь. Растения могут также использовать фитохром, чтобы изменить форму и размер листьев и начать синтез хлоропластов. Это гарантирует, что фотосинтез может оптимально использовать свет под рукой. Также важно следить за освещением, чтобы семена могли успешно расти, не высыхая и не получая слишком мало солнца.

Открытие фитохрома началось с наблюдения фотопериодизма у растений. Ученые начали замечать, что растения реагируют по-разному на день и ночь; некоторые растения изменяли процессы в течение более длинных дней, некоторые предпочитали цветение в течение коротких дневных периодов, а некоторые прекратили цветение, если они подвергались воздействию света даже в течение нескольких минут в течение ночи. В 1930-х годах в Центре сельскохозяйственных исследований в Белтсвилле ботаник Стерлинг Хендрикс, физиолог Мэрион Паркер и химик Гарри Бортвик объединились, чтобы исследовать это явление.

В 1948 году тесты спектрографа показали, что за фотопериодис ответственен один пигмент. В 1952 году испытания показали, что прорастание было остановлено, когда растение подвергалось воздействию дальнего красного света, и возобновлялось при воздействии красного света. В 1959 году команда провела убедительные испытания семян репы и назвала фитохром пигмента.