Resumo sobre Fitocromo

Compreende-se por fitocromo o pigmento azul-esverdeado formado por uma apoproteína (polipeptídeo) cuja massa muscular é de cerca de 150 kDa e que está ligado a um tetrapirrol linear, a fitocromobilina. Essa segunda estrutura age como cromóforo, ou seja, é responsável pela coloração da molécula. Por serem um tipo de fotorreceptor, os fitocromos participam de uma série de etapas fundamentais para as plantas como a germinação (fotoblastia) e a floração (fotoperiodismo), por exemplo. Eles são categorizados em dois grupos: um de maior estabilidade, o modelo inativo (R), e outro de caráter instável, referido como sua forma ativa (F). Sendo assim, os fitocromos são capazes de atuar como “interruptores biológicos”, que ligam e desligam os fenômenos.

A substância, que responde aos diferentes eventos de luminosidade, fica diluída no hioplasma das células das plantas. Suas ações se dão por meio da percepção dos vários comprimentos de onda irradiados pelo sol. De acordo com a hora do dia e a claridade presente, as duas formas de fitocromo conseguem se transformar uma na outra, de maneira mútua. O que rege a mudança é a demanda pela captação do comprimento de onda vermelha longo ou curto. Por isso, quando há grande incidência solar (durante o dia), os vegetais recebem o comprimento da onda de cor vermelho curto (660nm). Tem-se assim a alteração do fitocromo do tipo R para F. Em uma proporção menor, existe ainda a absorção da onda de comprimento longo (760nm), que faz com que o fitocromo F torne-se R.

Estrutura e características químicas

Uma molécula de fitocromo é feita de um dímero, isto é, por duas unidades menores. E cada subunidade é formada por uma cadeia de proteínas e pelo cromóforo, uma cadeia aberta que possuiu quatro anéis pirrólicos. Essa estrutura proteica se junta ao cromóforo pela ligação covalente que acontece entre um elemento do grupo tioéster e um produto da cisteína. Com as ondas vermelho e vermelho extremo produzem-se respostas que podem ser revertidas. O resultado é a origem de duas categorias de fitocromos diversas: FV, de tonalidade azulada e FVe, de tom esverdeado. Eu seu modo FV, o fitocromo possui um limite de captação de onda de 667nm, enquanto o fitocromo Fve chega a reter ondas de até 730nm. A luz vermelha conserva por volta de 85% do fitocromo de categoria Fve. Já a luz vermelho extremo consegue valores próximos a 3% de FVe.

Mecanismo de ação e modalidades de respostas

Por sua finalidade de captação da luminosidade solar, o fitocromo causa alterações nos ciclos metabólicos e na evolução das células vegetais. Essa influência se realiza por dois procedimentos descritos a seguir:

• variações no fluxo de íons nas camadas das membranas que geram efeitos rapidamente;
• resultados em repostas de longo prazo;

No primeiro caso, o processo ocorre porque fitocromo ativa bombas de prótons. Isso quer dizer que a atividade facilita a perda de H+ das células. Determina-se assim uma despolarização imediata que possibilita que o potássio (K+) passe pelos poros abertos na membrana celular. Nas respostas de longo prazo, o fitocromo acionado por influência da luz atinge a parte nuclear porque se une às proteínas. Presumivelmente, essas estruturas nucleares coordenam a formação de RNA mensageiro a partir da cadeia-molde de DNA.

As reações comandadas pelo fitocromo são divididas entre:

• respostas de fluência muito baixa (RFMB);
• respostas de baixa fluência (RBF);
• respostas de irradiação alta (RIA);

O fitocromo A é mediador das respostas de fluência muito baixa e de irradiação alta também. Por sua vez, o Fitocromo B media RBF, que é mediada ainda por fitocromos que não sejam A. A RFMB é saturada em fluências de cerca de 50 nmol.m-2. A reação proveniente desse processo não se revertem com ondas vermelho extremo (VE), pois a quantia de fitocromo ativado (FVe) emitida pela radiação com vermelho extremo basta para causar a saturação de uma resposta de fluência muito baixa. No entanto, resposta de irradiação de baixa fluência (RBF) é pode ser revertida. Tal resposta começa em 1 µmol.m-2 e tem saturação a 1000 µmol.m-2. Desse modo, um número significativo de fitocromos B são ativados quando expostos a ondas vermelho contínuas ou pulsadas. A RIA segue a proporção do índice de radiação, precisando de uma fonte duradoura ou constante de luz de alta irradiação. Novamente, essa reação é irreversível e acontece apenas quando o fitocromo A é mediador de ondas vermelho extremo continuadas. Vale destacar que um único processo fisiológico é capaz de englobar todas as reações.

Modalidade de Resposta – Valores de Saturação – Reversíveis? (V:VE) – Fitocromo

RFMB – 0,001 – 1 µmol.m-2 – Não – A
RBF – 1 – 1000 µmol.m-2 – Sim – B
RIA – > 1000 µmol.m-2 – Não – A

O fitocromo possuiu como atribuição central na ecologia perceber a presença de sombras e de luminosidade. É através de seus comandos que as folhas se fecham quando anoitece a aproveitem para absorver a luz solar manhã. É incumbência do fitocromo do grupo B ainda assegurar que a semente não germine em locais onde a incidência de luz não seja suficiente.