Фитохром

Фитохром (от фито.. и греч. chroma - цвет, краска), голубой пигмент из группы сложных белков - хромопротеидов; присутствует в клетках фотосинтезирующих организмов. Впервые обнаружен американсканским биохимиком У. Батлером в 1959 в семядолях проростков турнепса, выращенных в темноте. Участие фитохрома в физиологических процессах обусловлено наличием хромофорных групп - билинов, по спектральным и хроматографическим свойствам близких к хромофорам фикоцианинов. Фитохром существует в двух взаимопревращаемых формах - Ф660 и Ф730, различных по спектрам поглощения. Под действием красного света с длина волны l = 660 нм неактивный Ф660 превращается в активный Ф730. Обратное превращение происходит либо в темноте, либо при освещении красным светом с l = 730 нм. Считают, что эти взаимопревращения обусловлены цис-транс-изомеризацией хромофора Ф. и конформационными перестройками белка. Эти свойства фитохрома лежат в основе фотопериодизма растений, причем время темнового превращения Ф730 в Ф660, по-видимому, служит мерой в отсчете времени в механизме "биологических часов". Фитохром контролирует прорастание семян и цветение: так, красный свет задерживает зацветание у короткодневных растений, но стимулирует его у длиннодневных. Дальний красный свет оказывает противоположное действие. Фитохром ответствен и за фотоморфогенетические реакции растений. Широкий круг физиологических процессов, контролируемых Ф., и распространение Ф. у представителей самых разнообразных видов указывают на то, что фитохром - древняя уникальная регуляторная система растений. Механизм действия фитохромной системы изучен недостаточно; согласно одной из гипотез, он связан с изменением проницаемости биологических мембран. Однако установлено, что под контролем Ф. находятся синтезы биополимеров (ДНК, РНК, белков), системы биосинтеза хлорофилла, каротиноидов, антоцианов, органических фосфатов, витаминов. Фитохром ускоряет катаболитический распад полисахаридов, жиров и резервных белков, активирует клеточное дыхание и окислительное фосфорилирование. На субклеточном и клеточных уровнях зарегистрированы регуляция Ф. формирования пластид (ламеллярной структуры хлоропластов), а также деления и растяжения клеток.