Fotomorfogenesis

Fitocromos y desarrollo vegetal
Los fitocromos son unos pigmentos vegetales que controlan diferentes aspectos del desarrollo e informan a las plantas de los cambios operados en el entorno para optimizar su crecimiento
Jaime F. Martínez-García, Elena Monte y Francisco J. Ruiz Cantón

DIA

INTENSIDAD (ADAPTACION FOTOSINTETICA) COLOR DIRECCION (FOTOTROPISMO) DESETIOLACION GERMINACIONPERCEPCION PLANTA VECINA

SEMILLA

PLANTULA

PLANTA JOVEN

PLANTA ADULTA

DURACION DIA-NOCHE (FOTOPERIODO)

NOCHE

1. LAS PLANTAS responden a la intensidad, dirección, duración y color de la luz. Gracias a su plasticidad, se adaptan óptimamente al entorno. Esas respuestas, desencadenadas a lo largo del ciclo biológico, comprenden la inducción de la germinación de las semillas, el desarrolloen luz de las plántulas (desetiolación), la adaptación de la capacidad fotosintética a la intensidad lumínica, el fototropismo o crecimiento hacia la fuente de luz y el “síndrome de huida de la sombra”. La respuesta de floración se inicia en la estación del año adecuada gracias a la percepción de cambios en el fotoperíodo o duración día-noche.

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as plantas, fijas en el suelo, no pueden ir enbusca de condiciones ambientales óptimas. El lugar donde germina la semilla determina la disponibilidad de luz, agua y nutrientes. De entre esos factores, la luz cumple un papel principal a lo largo del ciclo biológico. Sirve de carburante en la fotosíntesis, que posibilita la formación y desarrollo de hojas, tallos, raíces y flores. La luz constituye también una fuente de información sobre elentorno. Las plantas “perciben” diferentes segmentos de su espectro de radiación, así como su intensidad, duración, periodicidad y dirección. Detectan, además, los cambios de tales propiedades experimentados en el transcurso del año y del día o en la cercanía de otras plantas. En razón de esa información las plantas adaptan sus propios procesos, desde el momento de la germinación hasta ladesetiolación, y el fototropismo o la floración. El conjunto de respuestas que afectan al desarrollo y aspecto de la planta en función de la luz se conoce como “fotomorfogénesis”. ¿Cómo “perciben” las plantas las características de la luz del medio? La radiación solar consta de diferentes colores, acordes con las distintas longitudes de onda en que se transmite. Para captarlos, las plantas poseen receptoresespeciales, los pigmentos fotosensibles o fotorreceptores. De éstos, clorofilas y carotenoides absorben la gama que va del azul al rojo, implicada en la fotosíntesis. Pero en el control de la fotomorfogénesis participan otros fotorreceptores que captan y transmiten señales de dife-

uv-B

uv-A

azul

verde

amarillo

rojo

rojo lejano

uv B

CRIPTOCROMOS

FITOCROMOSCAROTENOIDES

CLOROFILAS

CLOROFILAS

OJO HUMANO

300

400

500

600

700

800

LONGITUD DE ONDA (NM)

2. LA LUZ SOLAR se compone de diferentes colores, que se corresponden con luces de diferentes longitudes de onda (expresadas en nanómetros). El espectro visible al ojo humano cubre la región de 400 a 700 nm, mientras que las plantas “perciben” además las regiones del ultravioleta(uv) y del rojo lejano. Para ello están dotadas de distintos tipos de proteínas: receptores de luz uv-B (280320 nm); criptocromos, que absorben mayoritariamente luz uv-A (320-390 nm) y azul (400-500 nm); clorofilas, que absorben luz azul y roja (600-700 nm); carotenoides, que absorben luz verde y amarilla (400-600 nm), y los fitocromos, que absorben luz roja y roja lejana (700-800 nm).

rentesregiones del espectro: el receptor de luz ultravioleta-B, los criptocromos, que captan la luz ultravioleta cercana y azul y los fitocromos, que perciben la luz roja y roja lejana.

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JAIME F. MARTINEZ GARCIA, ELENA MONTE COLLADO y FRANCISCO J. RUIZ CANTON trabajan desde hace varios años en pigmentos vegetales. Martínez, actualmente en el Instituto de Biología Molecular de Barcelona, estudió...