Catatan Fotobiologi Pada Tumbuhan dan Mekanismenya!
Chromoprotein (fotoreseptor fotosensitif, kompleks protein pigmen biru yang ditemukan di hampir semua tanaman berbunga (angiospermae) ditemukan oleh Borthwick et el (1952) dan diisolasi oleh Butler et al (1959) dari bibit Jagung yang telah mengalami etiolasi.
Itu ada dalam dua keadaan yang dapat dipertukarkan, biru dan kuning hijau, P r dan P fr . P fr dikaitkan dengan membran sel sedangkan P r ditemukan dalam keadaan terdifusi dalam sitosol. Ini menyebabkan perkecambahan biji, menghambat pembungaan di SDP dan pembungaan di tanaman hari panjang. P r atau P 600 menyerap cahaya pada 660 nm dan diubah menjadi P fr atau P 730 .
Yang terakhir menyerap cahaya 730 nm dan diubah kembali menjadi Pr dengan cepat. Kegelapan juga menyebabkan konversi ini tetapi sangat lambat. Fitokrom terlibat dalam respons fotomorfogenetik di atas 550 nm (kecuali gerakan fotonastik fototropikan). Ini diperlukan dalam perkecambahan biji beberapa tanaman, dormansi tunas, absisi daun, sintesis giberelin dan etilen, pencegahan foto-oksidasi, fotoperiodisme dan morfogenesis.
P r stabil dalam gelap, menyerap cahaya merah 660 nm dan berubah dengan cepat menjadi P fr . P fr pada menyerap cahaya merah jauh 730 nm atau dalam gelap diubah menjadi P r . Perilaku fotoreversibel ini tidak bergantung pada suhu. Pr merangsang pembungaan pada tanaman hari pendek. P fr sangat penting untuk perkecambahan biji.
Mekanisme:
Pada suatu waktu, fitokrom seharusnya mengendalikan reaksi fotomorfogenik melalui pengendaliannya pada metabolisme senyawa 2C dan 3C (Hendricks, 1964). Kemudian dipikirkan untuk beroperasi melalui gen (Mohar, 1966) atau perubahan permeabilitas membran (Hendricks dan Borthwick, 1967) dengan berfungsi sebagai enzim protein untuk struktur membran.
Fondeville et al, (1966) mengamati bahwa phytochrome mengontrol gerakan nyctinastic (membuka dan menutup tergantung cahaya) dari selebaran Mimosa. Gerakan terkontrol fitokrom serupa kemudian diamati pada Albizzia julibrissin dan stomata. Ditemukan juga bahwa gerakan tersebut berhubungan dengan masuknya dan keluarnya ion K + . Oleh karena itu, fitokrom menyebabkan perubahan turgor sel melalui – perubahan transpor ion aktif atau sifat membran.
Fitokrom dapat menyebabkan respon fotomorfogenetik dalam beberapa detik (Newman dan Briggs, 1972) atau setelah beberapa jam. Yang pertama disebut respons fitokrom cepat. Tampaknya respon fitokrom yang cepat disebabkan oleh perubahan sifat membran.
Misalnya potongan akar Barley yang terdapat dalam gelas kimia yang memiliki larutan ATP, Mg 2+ dan asam askorbat segera melekat pada permukaan kaca saat terkena cahaya merah. Mereka dilepaskan saat terpapar cahaya merah jauh. Ini menunjukkan dengan jelas bahwa fitokrom terletak di membran sel (Haupt, 1972). Ini bertindak dengan aksinya pada enzim yang terikat membran.
Operasi fitokrom juga dapat terjadi melalui asetilkolin atau senyawa terkait (Jaffe, 1970). Yamamoto dan Tezuka (1972) mengusulkan bahwa fitokrom dapat bertindak melalui pengaturan NADP + yang aktif di dalam sel. Mungkin saja NADP + dan senyawa mirip asetilkolin mungkin terkait dengan beberapa reaksi atau zat antara aksi fitokrom.
