فیتوکروم

فیتوکروم یا گیافام[ ۲] یک گیرنده نور است، مادهٔ رنگی که گیاهان و برخی باکتری ها و فانگوس ( نوعی قارچ ) از آن برای شناسایی نور استفاده می کنند. فیتوکروم در طیف نور مرئی، حساس به نور قرمز و فراقرمز است. خیلی از گیاهان گل دهنده از فیتوکروم برای تنظیم زمان گل دهی و توازن شبانه روزی از طریق طول شب و روز ( دوره تناوب نوری ) ، استفاده می کنند. فیتوکروم همچنین، پاسخ های دیگری شامل جوانه زنی دانه ها ( فوتوبلاستی ) ، کشیدگی جوانه، اندازه، شکل و تعداد برگ ها، سنتز کلروفیل، و مستقیم سازی قلاب اپیکوتیل یا هایپوکوتیل جوانه های دو لپه، را تنظیم می کند. فیتوکروم در برگ های بیشتر گیاهان یافت می شود. از لحاظ زیست - شیمیایی، فیتوکروم یک پروتئین با یک کروموفور بیلین است. فیتوکروم در بیشتر گیاهان شامل همه گیاهان عالی، پیدا شده است؛ مولکول های بسیار مشابه ای هم در تعدادی از باکتری ها یافت شده است. یک تکه از فیتوکروم باکتریایی امروزه ساختار پروتئینی سه بعدی حل شده دارد. دیگر گیرنده های نور گیاهی، شامل کریپتوکروم، فوتوتروپین، و UVR8، که در نواحی نور آبی و فرابفش از طیف نوری، حساس به نور هستند.
فیتوکروم از دو زنجیر شبیه به هم ( A و B ) تشکیل شده است. هر زنجیره یک محدوده PAS و یک محدوده GAF، دارد. محدوده PAS به عنوان حسگر سیگنال عمل می کند و محدوده GAF مسوول اتصال به cGMP و همچنین حس کردن نور، است. باهم، این دو زیر شاخه، یک ناحیه فیتوکروم تشکیل می دهند، که تغییرات گیاه را در قبال دریافت نور قرمز و دور - قرمز، تنظیم می کند. در گیاهان، نور قرمز، فیتوکروم را به حالت فعال خود تغییر می دهد، در حالیکه نور دور - قرمز فیتوکروم را به حالت نافعال خود تغییر می دهد. فیتوکروم ها از طریق فیتوکرومیسیته ( میزان تغییر رنگ در قبال در یافت نور ) قرمز/فراقرمز مشخص می شوند. رنگدانه های فیتوکرومی در قبال جذب نور، «رنگ» ( خواص جذبی طیفی ) خود را تغییر می دهند. فیتوکروم در حالت زمینه در حالت Pr قرار دارد، که r نشان دهندهٔ این است که فیتوکروم نور قرمز را به صورت منحصر به فردی شدید جذب می کند. بیشینه جذب در طول موج ۶۵۰–۶۷۰ نانومتر است، بنابراین دسته متمرکز فیتوکروم به چشم انسان به صورت آبی - فیروزه ای دیده می شود؛ ولی هنگامی که یک فوتون قرمز جذب می شود، رنگدانه دستخوش یک تغییر سریع ترکیبی ( مربوط به ترکیبات آن رنگدانه ) برای شکل گیری حالت Pfr ( fr نشان دهنده far - red ) می شود. در اینجا fr نشان دهنده این است که ترجیحاً نور دور - قرمز ( گاهی «نزدیک به فروسرخ» بین ۷۰۵–۷۴۰ نانومتر، گفته می شود ) جذب شده است. این تغییر در جذب برای چشم انسان در قالب رنگ کمی مایل به سبز، معلوم است. وقتی Pfr نور دور - قرمز را جذب می کند، به حالت Pr بر می گردد. از این جهت، Pr با دریافت نور قرمز به Pfr و Pfr با دریافت نور دور - قرمز به Pr، تبدیل می شود. حد اقل در گیاهان، Pfr حالتی است از لحاظ فیزیولوژیکی فعال یا حالت سیگنال دهنده است.