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36.2: Fotorreceptores e Respostas das Plantas à Luz

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Photoreceptors and Plant Responses to Light

36.2: Photoreceptors and Plant Responses to Light

36.2: Fotorreceptores e Respostas das Plantas à Luz

Light plays a significant role in regulating the growth and development of plants. In addition to providing energy for photosynthesis, light provides other important cues to regulate a range of developmental and physiological responses in plants.

What Is a Photoreceptor?

Plants respond to light using a unique set of light-sensitive proteins called photoreceptors. Photoreceptors contain photopigments, which consist of a protein component bound to a non-protein, light-absorbing pigment called the chromophore. There are several different types of photoreceptors, which vary in their amino acid sequences and the type of chromophore present. These types maximally respond to different specific wavelengths of light, ranging from ultraviolet B (280-315 nanometers) to far-red (700-750 nanometers). The chromophore's absorption of light elicits structural changes in the photoreceptor, triggering a series of signal transduction events that result in gene expression changes.

The Phytochrome System

Many types of photoreceptors are present in plants. Phytochromes are a class of photoreceptors that sense red and far-red light. The phytochrome system acts as a natural light switch, allowing plants to respond to the intensity, duration, and color of environmental light.

The phytochrome system plays a significant role in photomorphogenesis—the growth and development of plants in response to light. Bright sunlight contains more red light than far-red light. Chlorophyll strongly absorbs red light, so shaded plant regions receive more far-red light than red light.

Plants use phytochromes to adapt their growth in response to red and far-red light. Exposure to far-red light in shaded regions triggers the elongation of stems and petioles in search of light. On the other hand, exposure to red wavelengths from unfiltered sunlight enhances lateral growth and branching.

A luz desempenha um papel significativo na regulação do crescimento e desenvolvimento das plantas. Além de fornecer energia para fotossíntese, a luz fornece outros sinais importantes para regular uma gama de respostas de desenvolvimento e fisiológicas nas plantas.

O que é um Fotorreceptor?

As plantas respondem à luz usando um conjunto único de proteínas sensíveis à luz chamadas fotorreceptores. Fotorreceptores contêm fotopigmentos, que consistem em um componente proteico ligado a um pigmento não-proteico, que absorve luz, chamado cromóforo. Existem vários tipos diferentes de fotorreceptores, que variam nas suas sequências de aminoácidos e no tipo de cromóforos presentes. Esses tipos respondem de forma máxima a diferentes comprimentos de onda específicos de luz, variando de ultravioleta B (280-315 nanómetros) a vermelho extremo (700-750 nanómetros). A absorção de luz do cromóforo provoca mudanças estruturais no fotorreceptor, desencadeando uma série de eventos de transdução de sinal que resultam em mudanças na expressão genética.

O Sistema Fitocromático

Muitos tipos de fotorreceptores estão presentes nas plantas. Fitocromos são uma classe de fotorreceptores que sentem luz vermelha e vermelha extrema. O sistema fitocromático atua como um interruptor de luz natural, permitindo que as plantas respondam à intensidade, duração e cor da luz ambiental.

O sistema fitocromático desempenha um papel significativo na fotomorfogénese—o crescimento e o desenvolvimento das plantas em resposta à luz. A luz solar brilhante contém mais luz vermelha do que luz vermelha extrema. A clorofila absorve fortemente a luz vermelha, pelo que as regiões sombreadas da planta recebem mais luz vermelha extrema do que luz vermelha.

As plantas usam fitocromos para adaptarem o seu crescimento em resposta à luz vermelha e vermelha extrema. A exposição à luz vermelha extrema em regiões sombreadas desencadeia o alongamento de caules e pecíolos para procurar luz. Por outro lado, a exposição a comprimentos de onda vermelhos da luz solar não filtrada aumenta o crescimento lateral e a ramificação.

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