36.2: Fotorecettori e risposte delle piante alla luce

La luce svolge un ruolo significativo nella regolazione della crescita e dello sviluppo delle piante. Oltre a fornire energia per la fotosintesi, la luce fornisce altri segnali importanti per regolare una serie di risposte dello sviluppo e fisiologiche nelle piante.

Che cos’è un fotorecettore?

Le piante rispondono alla luce utilizzando un insieme unico di proteine sensibili alla luce chiamate fotorecettori. I fotorecettori contengono fotopigmenti, che consistono in un componente proteico legato a un pigmento non proteico e leggero chiamato cromoforo. Ci sono diversi tipi di fotorecettori, che variano nelle loro sequenze di amminoacidi e nel tipo di cromoforo presente. Questi tipi rispondono al massimo a diverse lunghezze d’onda specifiche della luce, che vanno dagli ultravioletti B (280-315 nanometri) ai far-red (700-750 nanometri). L’assorbimento della luce da parte del cromoforo della luce provoca cambiamenti strutturali nel fotorecettore, innescando una serie di eventi di trasduzione del segnale che provocano cambiamenti nell’espressione genica.

Il sistema Fitocromatico

Molti tipi di fotorecettori sono presenti nelle piante. I fitocromi sono una classe di fotorecettori che percepiscono la luce rossa e di gran lunga rossa. Il sistema fitocromatico agisce come un interruttore della luce naturale, consentendo alle piante di rispondere all’intensità, alla durata e al colore della luce ambientale.

Il sistema fitocromatico svolge un ruolo significativo nella fotomorfogenesi, la crescita e lo sviluppo delle piante in risposta alla luce. La luce del sole contiene più luce rossa rispetto alla luce rossa. La clorofilla assorbe fortemente la luce rossa, quindi le regioni vegetali ombreggiate ricevono più luce rossa della luce rossa.

Le piante usano fitocromi per adattare la loro crescita in risposta alla luce rossa e rossa. L’esposizione alla luce di gran lunga rossa nelle regioni ombreggiate innesca l’allungamento di steli e piccioli in cerca di luce. D’altra parte, l’esposizione alle lunghezze d’onda rosse dalla luce solare non filtrata migliora la crescita laterale e la ramificazione.