Fitokrom Nedir?

Fitokrom, çoğu bitkide bulunan bir pigmenttir ve ışığın rengini izlemek için kullanılan bazı bakterilerdir. Bitkiler bu pigmenti fotoperdelerin belirlenmesinde, tohumların ne zaman çimleneceği, ne zaman çiçekleneceği ve ne zaman fotosentezde kullanılan önemli bir kimyasal olan kloroplastın üretileceğinde kullanılabilir. Fotosentez, bitkilerin güneş ışığını beslenmeye dönüştürdüğü bir işlemdir. Fitokrom ayrıca, eldeki ışığı en iyi şekilde kullanmak için hangi şekil ve büyüklükteki yaprakların, tohumların uzunluğunun, kaç yaprakların oluştuğunun ve tohumların optimal uzunluğunun kontrol edilmesinde etkili olabilir.

Bir pigment, bir nesnenin rengini, bazı ışık dalgalarını yansıtarak ve bazılarını seçici olarak emerek değiştiren bir maddedir. Örneğin, bir topun üzerinde kırmızı, sarı ve mavi ışınların parladığını hayal edin. Top maviyi yansıtır ve diğer tüm ışık dalgalarını emerse, top bir gözlemcide mavi görünecektir. Fitokrom, sırasıyla kırmızı ve çok kırmızı ışığı emen, yeşilden mavi bir ton veren, Pr ve Pfr formlu iki özel pigmenttir. Kırmızı ışık ve uzak kırmızı ışık, elektromanyetik spektrumdaki diğer ışık dalgalarıyla karşılaştırıldığında nispeten düşük enerji ve frekans ışık kaynaklarıdır.

Fitokrom, bir fotoreseptördür veya organizmada ışığı algılayan ve yanıt veren bir proteindir. Kırmızı ışığın emiliminden sorumlu olan hem protein hem de kromofor bileşenine sahiptir. Molekül Pr formunda kırmızı ışık almaya başlar ve bu da fitokromun Pfr haline gelmesi için kimyasal bir değişikliğe uğramasına neden olur. Fitokromun bu Pfr durumu, aktif durumdur veya tesisteki tepki işlemlerini başlatan durumdur ve uzak kırmızı ışığı emmeyi tercih eder.

Çiçekli bitkilerde, bu ışığı saptama yöntemi, fotoperyizm veya gündüz ve geceye verilen tepkilerin gelişmesine yardımcı olur. Bitkiler ayrıca yaprakların şeklini ve boyutunu değiştirmek ve kloroplast sentezine başlamak için fitokrom kullanabilir. Bu, fotosentezin eldeki ışığı en iyi şekilde kullanmasını sağlar. Işığın izlenmesi de önemlidir, böylece tohumlar kurumadan veya çok az güneş almadan başarıyla büyürler.

Fitokromun keşfi bitkilerde fotoperyodizma gözlemiyle başladı. Bilim adamları, bitkilerin gece gündüz farklı tepki verdiğini fark etmeye başladı; bazı bitkiler daha uzun günler için süreçleri değiştirdi, bazıları kısa günler boyunca çiçek açmayı tercih etti ve bazıları gece boyunca birkaç dakika bile ışığa maruz kaldıklarında çiçeklenmeyi bıraktı. 1930'larda, Beltsville Tarımsal Araştırma Merkezinde, botanikçi Sterling Hendricks, fizyolog Marion Parker ve kimyager Harry Borthwick bu olayı araştırmak için bir araya geldi.

1948'de, spektrograf testleri fotoperdiyoden tek bir pigmentin sorumlu olduğunu gösterdi. 1952'de, testler bir bitki uzak kırmızı ışığa maruz kaldığında çimlenmenin durdurulduğunu ve kırmızı ışığa maruz kaldığında yeniden başlatıldığını ortaya koydu. 1959 yılında, ekip şalgam tohumları üzerinde kesin testler yaptı ve pigment fitokrom adını verdi.