|
'''Fitochromas''' – spalvotas [[Receptorius (molekulė)|baltymas receptorius]], [[pigmentas]], kurį [[Augalas|augalai]] naudoja šviesosšviesai aptikimuiaptikti. Pigmentas jautrus [[Raudona|raudonai]] ir ilgabangei raudonai matomai šviesai. Fitochromo yra daugelyje augalų (visuose aukštesniuosiuose augaluose); labai panašios medžiagos, taip pat vadinamos ''fitochromu'', rastos ir kai kuriose [[Bakterija|bakterijose]].
Fitochromo molekulė gali būti dviejuosedviejų stabiliuosestabilių būviuosebūvių ir keisti savo būvį sugerdama atitinkamo ilgio [[Fotonas|šviesos kvantą]]. Į vieną šių būvių pereinama sugėrus raudonos šviesos kvantą (apie 660 nm), į antrą – sugėrus ilgabangės raudonos šviesos kvantą (apie 720 nm). Jei augalas nuolat apšviestas įvairaus bangos ilgio šviesa, fitochromo formų kiekio santykis priklauso nuo šviesos spektro.
Fitochromo sugeriamų bangų ilgiai yra augalui fiziologiškai reikšmingi: raudona šviesa yra optimali [[fotosintezė|fotosintezei]], tuo tarpu ilgabangė raudona – nenaudinga. [[šešėlis|Unksmėje]] yra daug būtent ilgabangės raudonos šviesos.
== Fitochromo izoformos ==
[[Vaizdas:Phytochrome.png|thumb|400px|center|'''1 pav.''' Hipotezės, aiškinančios šviesos sukeliamus fitochromo virsmus. Viršutinė eiluteeilutė – P<sub>R</sub> forma, apatinė – P<sub>FR</sub> forma. RaudonosRaudonai šviesosšviesai poveikyjeveikiant atskylantis protonas formulėje apibrauktas. Pagal Gelston (1983) ir Walker & Bailey (1968).]]
Formą, turinčią [[Šviesos absorbcija|absorbcijos]] maksimumą ties 660 nm, raudonos švieosšviesos srityje, priimta sutrumpintai žymėti PR. Naujai ląstelėje susintetintas fitochromas visada esti šios formos. RaudonosRaudonai šviesosšviesai poveikyjeveikiant PR forma virsta PFR forma, turinčia absorbcijos maksimumą ties 730 nm, ilgabangės raudonos šviesos srityje. PR ir PFR formų apsorbcijos spektrai pateikti 2 pav. IlgabangėsDėl ilgabangės raudonos šviesos poveikyjepoveikio PFR forma vėl virsta PR forma. Šis virsmas pamažu vyksta taip pat ir visiškoje tamsoje. šiuo metu labiausiai žinomos dvi fitochromo virsmus aiškinančios hipotezės. Pagal (Gelston, 1983) PFR forma, palyginus su PR forma, yra netekusi vieno H<sup>+</sup> jono ir sudariusi papildomą jungtį su baltymine fitochromo dalimi. Pagal (Walker & Bailey, 1968), PR ir PFR formų chromoforai vienas kito atžvilgiu yra cis - trans izomerai.
[[Vaizdas:Fitochromo formos.png|thumb|250px|'''2 pav.''' Fitochromo formų, išskirtų iš [[aviža|avižos]] (''Avena sativa L.'') absorbcijos spektrai (Devlin, 1969). Absorbcija pateikta santykiniais vienetais.]]
Daugkartinis raudonos bei ilgabangės raudonos šviesos sukeliamų procesų grįžtamumas yra pagrindinė sąlyga įrodymuiįrodyti, jog tiriamame reiškinyje šviesą receptuoja fitochrominė sistema. Pavyzdžiui, Gaiser & Lomax (1993) nustatė, jog nors dėl raudonos šviesos poveikyjepoveikio [[pomidoras|pomidoro]] (''Lycopersicon esculentum Mill.'') mutanto ''lazy-2'' daigai ir keičia neigiamą (normalų) gravitropizmą į teigiamą, vėlesnis ilgabangės raudonos šviesos impulsas atstato ankstesnį gravitropizmo ženklą. RaudonosRaudonai šviesosšviesai poveikyjeveikiant, žaliadriekės (''Mougeotia scalaris R.'') [[chloroplastas|chloroplastai]] ima judėti, išsidėstydami optimaliu fotosintezei, panaudojant esamą šviesos šaltinį, planu. Ilgabangė raudona šviesa šį judėjimą sustabdo (Haupt & Scheuerlein, 1990). Raudona šviesa indukuoja neigiamą [[fototropizmas|fototropizmą]] (mėlynai šviesai) ''[[Oxalis tubeorosa]] Caldas'' stolonuose, ilgabangė raudona šviesa panaikina raudonos šviesos veikimą. Šiuose ir daugelyje ankstesnių darbų, apžvelgtų, pavyzdžiui, (Hock, 1989) galimybė panaikinti raudonos šviesos efektą ilgabange raudona šviesa laikoma rimtu fitochrominės sistemos dalyvavimo tiriamoje reakcijoje įrodymu.
Nors šviesos sukeliamų fitochromo virsmų įtaka [[gravitropizmas|gravitropizmui]] tiriama palyginus seniai, įvairių autorių sukaupti duomenys yra gana prieštaringi. Pirmiausia buvo nustatyta, jog raudona šviesa stimuliuoja gravitropinį išlinkimą avižos [[koleoptilė]]se (Blaauw, 1961; Blaauw, 1963) bei [[sėjamasis žirnis|žirnio]] (''Pisum sativum'' L. cv Alaska) daiguose (Kang & Burg, 1972). Tačiau po kurio laiko kiti tyrinėtojai, nors ir patvirtino fitochromo virsmų reišmę šiems objektams, stebėjo gravitropinės reakcijos slopinimą raudona šviesa (Wilkins & Goldsmith, 1964; Wilkins, 1965 (koleoptilėms); McArthur & Briggs, 1979 (žirnio daigams)). Panašūs dėsningumai Liscum ir Hanagterio stebėti ir [[vairenis|vairenio]] ''Arabidopsis thaliana'' L. daiguose (Liscum & Hangarter, 1993). Tačiau, kaip ir anksčiau, gaunama ir Kango bei Burgo išvadas patvirtinančių duomenų (Britz & Gelston, 1982).
|
