Fotoreceptory roślin

Fotoreceptory roślin – cząsteczki receptora absorbujące światło o określonej długości fali i wyzwalające reakcje fizjologiczne organizmów roślinnych. W roślinach wykryto wiele barwników o charakterze receptorów. Uczestniczą one w reakcji organizmu na zmieniające się warunki świetlne indukując odpowiedzi morfogenetyczne^[1].

Do fotoreceptorów roślinnych zaliczane są:

• Fitochrom - barwik obecny we wszystkich badanych komórkach i tkankach roślin. Funkcjonuje w dwóch formach: P_r o maksimum absorpcji 660 nm i P_fr o maksimum absorpcji 730 nm. Każda z form może być przekształcona w drugą w procesie fotokonwersji. Jest barwnikiem składającym się z polipeptydu o masie 121-129 kDa z grupą chromoforową w postaci fitochromobiliny. Natywny fotochrom jest dimerem. Syntetyzowana jest forma P_r^[1]. Fitochrom odpowiada za reakcje takie jak fotoblastia, hamowanie wzrostu wydłużeniowego pędu, rozwój liści, indukcja kwitnienia, zegar biologiczny, synteza chlorofilu, synteza antocyjanów i inne^[2].
• Kryptochrom - jest flawoproteiną o maksimum absorpcji 435 nm^[2]. Białka Cry 1 i Cry 2 to białka rozpuszczalne obecne głównie w jądrze komórkowym^[1]. U Arabidopsis thaliana w miejscu diazoflawiny stwierdzono występowanie pteryny. Kryptochromy są odpowiedzialne za regulację syntezy antocyjanów, hamowanie wzrostu wydłużeniowego i działanie zegara biologicznego^[2].
• Fototropiny - podobnie jak kryptochromy są flawoproteiną oraz zapewniają reakcje na światło niebieskie. Jednak biorą udział w innych reakcjach. Odpowiadają za fototropizm, ruchy chloroplastów, rozwój liści oraz hamowanie wzrostu pędu^[2]. Cząsteczki fototropin są związane z błoną komórkową^[1].
• Zeaksantyna - receptor światła niebieskiego, występujący w błonach tylakoidów^[2]. Jest odpowiedzialna za otwieranie aparatów szparkowych^[3]. Jej aktywna forma z udziałem wtórnych przekaźników sygnału w postaci Ca²⁺ i IP₃ powoduje aktywowanie pompy protonowej oraz otwarcie kanałów jonowych, co prowadzi do napływu jonów i otwarcia aparatów szparkowych w wyniku osmotycznego napływu wody. W ciemności zeaksantyna przekształcana jest do wiolaksantyny, a aparaty szparkowe zamykają się^[2]. Otwarcie aparatów szparkowych wywołane przez światło niebieskie może być cofnięte przez światło zielone^[4].
• UVR8 - fotoreceptor wrażliwy na ultrafiolet B. Jest białkiem bez kofaktorów^[5]. Jest odpowiedzialny za reakcji adaptacyjne, zapewniające przetrwanie w warunkach ekspozycji na podwyższone dawki promieniowania UV^[6].
• Białka ZEITLUPE (ZTL) - receptory wrażliwe na światło niebieskie^[7]. Są odpowiedzialne za działanie zegara biologicznego, pomiar długości dnia i indukcję kwitnienia^[8].
• Phy 3, niekiedy nazywany superchomem - receptor białkowy z grupą chromoforową w postaci fikocyjanobiliny wykryty u paproci Adiantum capillus-veneris. Białko określane jest jako receptor hybrydowy, wykazujący właściwości zarówno fitochromu, jak i fototropiny^[9].