La fotomorfogénesis se define como el crecimiento y desarrollo directamente dependientes de la luz pero no relacionados con la fotosíntesis. Los fenómenos fotomorfogenéticos son respuestas de alta intensidad , y muestran dependencia con la irradiación. La fotomorfogénesis es, en última instancia, la adquisición de la forma a través de la modulación del crecimiento y el desarrollo por la luz. En la planta, el sensor que capta la cantidad, calidad, dirección y periodicidad de la luz es el fitocromo.
Las moléculas involucradas se llaman fotorreceptores, y son:
-Fitocromos
-Criptocromos
-Fotoreceptores de luz UV: absorben radiaciones UV entre 280 y 320 nm.
-Fotoclorofilina a:absorbe luz roja y azul; una vez reducido da clorofila a.
Aún no se entiende la manera en que los fotorreceptores propician la fotomorfogénesis. Aparentemente existen dos tipos principales de efectos que difieren en su velocidad:
1. rápido: actuaría sobre la permeabilidad de las membranas.
2. lento: actúa sobre la expresión genética
DESCRIPCION DE LOS FOTORRECEPTORES Y OTRAS HORMONAS DE INTERES
CRIPTOCROMOS 300-500 nm
Los criptocromos son pigmentos fotorreceptores que se encuentran al parecer en el núcleo de las células de un gran numero de seres vivos, incluidas las plantas. A pesar de tener multitud de funciones, son esenciales en la orientación a través del campo magnético terrestre, en reparación de ADN dañado, en la regulación del sistema inmunologico, en los ritmos cardiacos (reloj biológico) de las plantas, animales e incluso personas.
"En 1864, Julius von Sachs, quién observó que el fototropismo es causado sólo por longitudes de onda del azul y del violeta, descubrió los efectos de la luz azul sobre las plantas. Desde entonces se han descubierto numerosos efectos de esta luz en muchos tipos de plantas y hongos."
Recientemente, se han encontrado dos genes que no están asociados con los criptocromos y cuya función es detectar la luz ultravioleta (entre 290 y 320 nanómetros). Para ello se activan dos genes que producen pigmentos decolorados (quercitin y kaempferol). Ellos filtran la luz ultravioleta. Es decir, las plantas fabrican sus propias cremas para no ser afectadas por la radiación ultravioleta.
Por otra parte, Chentao Lin y sus colaboradores de la Universidad de California en los Angeles, han comprobado que el criptocromo 2, permite a la planta detectar la longitud del día, la que a su vez la faculta para diferenciar las estaciones del año. Por ello, en un determinado período disminuye o detiene el crecimiento vegetativo y comienza su desarrollo floral (al iniciarse la primavera los días son más largos).
Los criptocromos 1 y 2 se estimulan con la luz del extremo visible del espectro, desde el azul-verde (alrededor de 500 nanómetros), hasta la luz ultravioleta (alrededor de 320 nanómetros), lo cual permite a la planta conocer cuando es de noche y cuando es de día, como también detectar la longitud del día, la calidad de la luz y la dirección de donde ésta proviene.
Otro criptocromo descubierto hace pocos años por Tony Cashmore, de la Universidad de Pennsylvania en Philadelphia, tiene la capacidad de activar una enzima llamada chalcone sintetasa, que interviene en la síntesis de una amplia gama de pigmentos y también en el control de numerosos genes.
Los Cripotocromos constituyen una familia de flavoproteínas (una proteína unida a una riboflavina). Existe asociado a una proteína del citocromo en membrana plasmática o estrechamente unida a ésta.
Los Criptocromos son también fotorreceptores del tipo cromoproteínas, proteínas complejas (parte proteica y grupo prostético). Se diferencian de los fitocromos en la longitud de onda de absorción (visible). Estos captan la luz en dos picos: azul 320-366 nm y a 450 nm. (UV)
Funciones: generalmente acompañan a los criptocromos
-Favorecen la apertura de estomas
o** *-Regulan el fototropismo.
o** *-Regulan la síntesis de enzimas y antocianinas
o** *-Favorecen el crecimiento de tallos robustos.
o** *-Favorecen la diferenciación de los plástidos.
"Es sabido que la activación de sus criptocromos por la luz azul influye en el comportamiento de las plantas; por ejemplo, inhibe el crecimiento del hipocótilo"
NOTA: Las radiaciones de los sistemas inalámbricos de comunicación afectan a los fitocromos. Esto produce alteraciones en los sistemas de orientación de los animales, al sistema inmunologico y al reloj biológico inclusive de las plantas.
CAROTENOIDES 420-600 nm
Los carotenoides son hidrocarburos sintetizados por las plantas, son los pigmentos responsables del intenso color amarillo, anaranjado o rojo de un gran número de vegetales en sus flores o frutos. Comienzan a mostrarse normalmente en las hojas y cálices de ciertas variedades cuando el color verde de la clorofila se desvanece durante la madurez. Es muy común confundirlos pues le abanico producido por estos varia tan solo entre el rojo y amarillo.
"También cabe destacar que ciertos frutos ricos en vitamina C están influenciados por el caroteno."
Sin embargo resultan esenciales para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis de las plantas, absorviendo la luz necesaria para llevarla a cabo y especialmente en la protección contra la foto-oxidación destructiva. Sin los carotenoides, la fotosíntesis en una atmósfera oxigenada sería