Fotomorfogênese
A fotomorfogênese é o conjunto de fenômenos induzidos pela luz, que altera a forma e a cor das plantas. Ele usa pequenas quantidades de energia em comparação com a fotossíntese , com a luz desempenhando um papel de sinal em vez de fonte de energia.
Os fenômenos em questão são:
- absorção de radiação de um determinado comprimento de onda por um fotorreceptor,
- modificação deste fotorreceptor (ativação),
- a ação primária do fotorreceptor modificado,
- os diferentes estágios da cadeia de transdução levando ao efeito observado.
As plantas medem a quantidade, qualidade, direção e periodicidade da luz usando 3 famílias de fotorreceptores :
O fitocromo regula praticamente todos os estágios de desenvolvimento da planta:
Os fitocromos são usados para medir a proporção de luz vermelha e infravermelha recebida.
O fitocromo é uma molécula, um dímero de proteína, que alterna reversivelmente entre duas formas, dependendo do comprimento de onda recebido:
- A forma inativa P r ("r" para "vermelho", ou seja, "vermelho") absorve o vermelho claro com um pico no comprimento de onda de 660 nm, que o transforma na seguinte forma.
- A forma ativa P fr ("fr" para "long red", ou seja, "long red") absorve luz infravermelha com um pico em 720 nm, que a transforma na forma inativa anterior.
Na realidade, não é simétrico porque a forma ativa P fr é desativada não apenas pelo infravermelho, mas também pelos comprimentos de onda no vermelho. A forma ativa sozinha está, portanto, apenas presente na ausência de vermelho.
A conversão de P fr em P r também é ativada em temperaturas iguais ou superiores a 30 ° C, o que inibe a germinação.
Exemplos de mecanismos
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Germinação : em espermafitos, a germinação de certas sementes é induzida por uma exposição mais ou menos longa à luz vermelha ou por irradiações curtas separadas por fases mais escuras. A iluminação ideal depende da espécie. Se P fr for convertido em P r antes de ter induzido uma reação, a germinação não ocorrerá. Porém, existem algumas sementes que podem germinar no escuro, isso se deve à presença do P fr formado durante o amadurecimento nos tecidos. Outras plantas requerem estimulação de luz muito azul e muito vermelha, portanto, são inibidas pela luz vermelha.
- Prevenção de sombra: a luz vermelha distante recebida na sombra promove o crescimento do caule às custas da poda das folhas.
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Floração : o fitocromo está envolvido na medição da duração do dia ( fotoperiodismo ), que influencia a floração das chamadas plantas de dia curto ou de dia longo .
Fototropinas
Os fototropinos são responsáveis por:
- orientação da planta para a luz ( fototropismo );
- adaptação à quantidade de luz recebida, induzindo o movimento dos cloroplastos na célula, que se espalham para captar luz fraca ou se acumulam para evitar o excesso de luz;
- a abertura dos estômatos .
A fototropina é uma molécula que se dobra quando submetida à luz azul a 390 nm.
Os criptocromos regulados incluem:
- alongamento da haste,
- expansão foliar,
- a síntese de antocianina ,
- floração
- manutenção do ciclo circadiano pela luz em plantas e animais (incluindo humanos).
Os criptocromos são fotorreceptores azuis (400-490 nm) e ultravioletas (UV-A, 315-380 nm).
Status de pesquisa
Muitos mecanismos de fotomorfogênese ainda precisam ser elucidados: interações entre os diferentes fotorreceptores, interações com outros sinais como temperatura, sinalização hormonal, gravidade.
Todos os fotorreceptores ainda não são conhecidos: foi demonstrado que as plantas também são sensíveis à luz verde (influência no fechamento dos estômatos, na duração da floração, etc.) e ao UV-B (que causa danos ao DNA).
Notas e referências
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Folta e Maruhnich, 2007, Luz verde: um sinal para desacelerar ou parar
Veja também
Artigos relacionados
links externos