Fitocromo

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FOTOMORGENESIS
Fotomorfogenesis: control de la morfogénesis por medio de la luz.
Fotoreceptores que influyen en la fotomorfogénesis:
Fitocromo: absorbe principalmente luz roja y rojo-lejana.
Criptocromo: absorbe luz azul y ultravioleta (región UV-A, 320-400 nm).
Fotorreceptores UV-B: absorben radiación ultravioleta de 280-320 nm.
Fitoclorofilina: absorbe luz azul y roja.
FITOCROMO
 Presente en angiospermas, gimnospermas, hepáticas, musgos, helechos, algas verdes, rojas y pardas. No se encuentran en bacterias ni hongos.
 Se encuentra en todos los órganos de la planta.
 A nivel celular se encuentra en el núcleo y el citosol no en organelos, membrana y vacuola.
Propiedades del fitocromo 
El fitocromo es un proteína soluble con dos subunidades equivalentes.
Cada unidad consiste de dos componentes: un pigmento que absorbe luz llamado cromóforo y una cadena de polipéptidos llamada apoproteína.
apoproteína + cromóforo		holoproteína
El cromóforo es un tetrapirrol lineal llamado fitocromobilina.
La fitocromofilina se sintetiza en los plastidios y se libera en el citosol donde se une mediante un enlace covalente a la apoproteina.
El espectro de acción tiene un máximo en la longitud de onda del rojo a 660 nm (Pr) y hacia los 730 nm que absorbe el rojo-lejano (Pfr).
 Pr: fitocromo rojo, forma fisiológicamente inactiva, absorbe luz roja
 Pfr: fitocromo rojo-lejano, forma fisiológicamente activa, absorbe luz rojo-lejana.
Pr			Pfr
Luz roja
Luz rojo-lejana
Pr			Pfr
Cadena de transducción
primera señal
interna
Luz roja
Luz rojo-lejana
ESTIMULO
(luz)
RESPUESTA
(germinación)
TRANSDUCCION
señales internas
ENERGIA METABOLICA
CAJA NEGRA
“off”
“on”
Respuestas fotoreversibles inducidas por el fitocromo
	grupo	género	Estado de desarrollo	Efectos de la luz roja
	Angiospermas 	Lactuca (lechuga)	Semilla 	Promueve la germinación
		Avena 	Plántula (etiolada)	Inhibe la etiolación
		Sinapis (mostaza)	Plántula 	Promueve la formación y desarrollo de hojas primarias y producción de antocianinas
		Pisium (arveja)	Adulto 	Inhibe la elongación del entre nudo
	grupo	género	Estado de desarrollo	Efectos de la luz roja
	Gimnospermas 	Pinus (pino)	Plántula 	Promueve la acumulación de clorofila
	Pteridophytas 	Onoclea (helecho)	Gametofito joven	Promueve el crecimiento
	Bryophytas 	Polytrichum (musgo)	Esporofito 	Promueve la replicación de plastidios
	Chlorophytas 	Mougeotia (alga)	Gametofito maduro	Promueve la orientación de cloroplastos
Respuestas fotoreversibles inducidas por el fitocromo (cont.)
Tipos de fitocromo
Tipo I: codificado por el gen PHY A, 124 KDa.
 En plantas que crecen en la oscuridad
 Inhibido por la luz
Pérdida de fitocromo tipo I (avena y otras monocotiledóneas:
 Inhibición de la transcripción
 Degradación del ARNm
 Proteólisis
Tipos de fitocromo
Tipo II: codificado por los genes PHY B, C, D y E, 118 KDa.
 En plantas verdes y etioladas
 ARNm y proteínas estables a la luz
9 PI : P II (plantas etioladas de arveja)
PI : P II (plantas de arveja cultivada en luz)
Funciones del fitocromo
Fitocromo B:
 Respuesta a luz continua
 Inhibición de la elongación del hipocotilo
 Promueve la síntesis de clorofila
 Respuesta fotorreversible de la germinación
 Regula todas las etapas de desarrollo
		 
Funciones del fitocromo
Fitocromo A:
 Percepción de luz rojo-lejana continua
Fitocromo C, D y E
 Diferentes etapas de desarrollo o respuestas	 
Respuestas controladas por el fitocromo
Respuestas a flujos muy bajos (VLFR) 10-4-10-7 mol/m2
	- Inhibición del crecimiento del mesocotilo (-R)
	- Gravitropismo de la raíz (+R)
Respuestas a flujos bajos (LFR) 1 mol/m2
	- Germinación de las semillas (+R, - FR)
	- Apertura del gancho plumular (+R)
	- Apertura estomática (+R)
	- Movimiento de los cloroplastos (+R, +FR)
	- Degradación de la clorofila (-R, +FR)
	- Degradación de carotenoides (-R, + FR)
	- Destrucción de cloroplastos (-R, + FR)
Respuestas de alta irradiación (HIR) 100 x 1 mol/m2
	- Inhibición de la elongación del hipocotilo (+R)
	- Acumulación de complejo de captación de luz (+R)
	- Prolongación del día en plantas de días largos (+R)
PHY
mARN
mARN
Pr
Degradación
PHY
mARN
mARN
Pr
Degradación
Pfr
O
S
C
U
R
I
D
A
D
L
U
Z
< 5 min
T ½= 30’
Regulación de la síntesis del fitocromo
PHY
mARN
mARN
Degradación
Pr
Pfr
Degradación
PHY
mARN
mARN
Degradación
Pr
Pfr
Degradación
L
U
Z
O
S
C
I
R
U
D
D
A
T ½= 60’
T ½= 60’
T ½= 30’