Fitocromo
Fitocromo
Con il termine fitocromo si intende una cromoproteina di colore verde-blu presente negli organi vegetali, che ha funzione di regolare alcuni processi fisiologici come l’induzione all’antesi, la germinazione dei semi, ecc..
Il fitocromo è quindi un pigmento proteico i origine vegetale solubile, dal peso molecolare di circa 250.000 Dalton.
Il ruolo del fitocromo è all’interno di processi che avvengono tramite la luce ma che sono indipendenti dalla fotosintesi. Interviene per esempio nella germinazione, nella distensione delle foglie e nella fioritura.
Struttura –
Il fitocromo è una cromoproteina che si presenta come un dimero formato da due subunità equivalenti, ognuna delle quali è formata da due componenti: il cromoforo e l’apoproteina. Il cromoforo è un tetrapirrolo lineare legato all’apoproteina tramite un legame tioetere, ed è grazie al cromoforo, il quale subisce una isomerizzazione cis-trans, che il fitocromo passa da una forma all’altra.
Del fitocromo ne esistono due forme:
– il fitocromo Red (Pr);
– il fitocromo Far-red (Pfr).
Le due forme di fitocromo differiscono per i picchi nel loro spettro di assorbimento della luce; il Pr ha il picco nella regione di lunghezza d’onda del rosso visibile (che equivale a circa 660 nm); il Pfr ha il suo picco nella regione dell’infrarosso (circa 730 nm).
Le piante sintetizzano la forma Pr (colore blu) che si converte nella forma Pfr quando è esposta alla luce rossa; la quale a sua volta si converte nella forma Pr in seguito all’esposizione a luce infrarossa.
Per questo motivo le due forme sono in equilibrio dinamico tra loro in base allo spettro dell’esposizione luminosa.
Sintesi –
Le due parti del fitocromo vengono sintetizzate separatamente ed assemblate nel citosol; il cromoforo (Fitocromobilina) è sintetizzato all’interno dei plastidi e deriva dall’acido 5-amminolevulinico (ramificazione della via di biosintesi delle clorofille) mentre l’apoproteina segue il normale processo di sintesi proteica. L’assemblaggio è autocatalitico (cioè avviene spontaneamente una volta che le due parti si trovano a contatto).
Storia –
La scoperta del fitocromo risale al 1959 quando fu identificato e catalogato come sostanza da Butler e collaboratori.
Tuttavia molte proprietà del fitocromo erano già note sin dagli anni 30 grazie agli studi sperimentali sulle risposte delle piante agli stimoli ambientali. Un tappa fondamentale per la comprensione delle funzioni del fitocromo fu la scoperta degli effetti di fotomorfogenesi della luce rossa e di quella rosso lontana.
Da ciò scaturì l’iniziale teoria di Flint, del 1936, dell’esistenza di due pigmenti fotosensibili e la successiva ipotesi di Harry Borthwick e collaboratori, del 1952, dell’esistenza di un singolo pigmento fotoreversibile, cosa che poi fu confermata.