Kajian Fitokrom

           Cahaya adalah faktor penting yang mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. CO2 dan cahaya menyebabkan terjadinya fotosintesis. ternyata ada efek lain dari cahaya yang mempengaruhi pertumbuhan yang tidah ada kaitannya dengan fotosintesi. Misalnya pertumbuhan awal tumbuhan (perkecambahan) yang diakibatkan karena respon cahaya yang disebut Fotomorfogenesis, pertumbuhan yang dipengaruhi oleh lamanya penyinaran yang disebut Fotoperiodisme. 

            Fotomorfogenesis dipengaruhi oleh protein penangkap cahaya , terdapat 4 pretein penangkap cahaya yang berhasil di temukan:

1. Fitokrom; menyerap warna merah dan merah jauh (P dan Pfr)
2. Kriptokrom; menyerap cahaya biru dan gelombang panjang UV, gelombang panjang (daerah UV 320-400nm)
3. Penerima UV-B; menyerap radiasi UV panjang gel  ombang + 280 & 320
4. Proto klorofilida a; biasanya tereduksi menjadi klorofil a 

           Fitokrom adalah reseptor cahaya, suatu pigmen yang digunakan oleh tumbuhan untuk mencerap (mendeteksi) cahaya. Sebagai sensor, ia terangsang oleh cahaya merah dan infra merah Infra merah bukanlah bagian dari cahaya tampak oleh mata manusia namun memiliki panjang gelombang yang lebih besar daripada merah. Fitokrom dapat diisolasi dari homogenat kecambah yang teretiolasi. Cahaya merah yang memacu perkembanga perkecambahan biji, biru atau merah jauh dapat menghambat perkecambahan. Beberapa percobaan tentang perkecambahan biji telah dilakukan. Pemberian perlakuan cahaya merah jauh setelah perlakuan cahaya merah tidak terjadi perkembangan/perkecambahan. Namun pemberian cahaya merah (Pr) setelah cahaya merah jauh (Prf) akan membentuk kecambah. Dengan kata lain pemberian cahaya akhirlah yang mempengaruhi terhadap perkecambahan biji.

            
                                                            Gambar 1. Struktur Fitokrom
             

                Cahaya serapan fitokrom ada dua macam Pr menyerap warna merah pada panjang 666 nm pada  spektrum aksi serapan. Pfr menyerap  cahaya merah jauh pada panjang 730 nm. Pr dan Pfr dapat menyerap cahaya namun pada tingkat dan radiasi yang rendah tidak mampu membentuk respon fisiologis.
                Secara kimiawi fitokrom merupakan homodimer dan suatu polipeptida yang masing-masing memiliki gugus prostetik yang disebut kromofor. Kromofor yang menyerap cahaya dan memberikan efek fisiologis pada fitokrom. Pr yang diubah menjadi Prf terjadi perubahan struktur Cis--Tran pada kromofor yang menjadikan efek fisiologis.
               Fitokrom terdapat 2 macam yaitu fitokrom 1 dan fitokrom 2. Fitokrom 1 banyak terdapat pada kecambah yang teretiolasi, dan fitokrom 2 terdapat pada tumbuhan hijau dan biji yang berkembang ditempat yang bercahaya. Pada semua tumbuhan fitokrom ada dan disintesis dalam bentuk Pr dan Pfr tak tersintesis dalam keadaan gelap. Fitokrom tersebar didalam sel di nukleus dan seluruh sitosol.
             Fitokrom tipe 1 berkembang dan jumlahnya meningkat 100 kali dalam keadaan gelap dan akan hilang jika terkena cahaya. Hilangnya fitokrom tipe 1 disebabkan karena tumbuhan berhenti mentranskripsi mRNA (mudah terhidrolisis) dan protein penyusunnya mudah rusak karena cahaya. Fitokrom tipe 1 dapat tidak aktif karena cahaya merah yang diserap oleh fitokrom tersebut. Pr akan mengurangi pembentukan Pfr.