Como organismos fotosintéticos, las plantas poseen la habilidad de absorber y utilizar la luz con una notable eficacia y sofisticación. Para ellas, la luz no solo sirve como energía que alimenta la fotosíntesis, sino que también actúa como información clave.
La luz representa una señal ambiental crucial que les indica, entre otras cosas, la alternancia de día y noche, la presencia de competidores cercanos, los momentos apropiados para germinar, abrir estomas o florecer. Los fotorreceptores son la clave de este proceso perceptivo; se trata de biomoléculas que funcionan como sensores para captar luz y convertir esa información física en respuestas biológicas.
Actualmente, se sabe que las plantas cuentan con fotorreceptores especializados que interpretan información lumínica en rangos específicos de radiación electromagnética, lo que les permite percibir la calidad espectral de la luz, es decir, “ver colores”.
Por ejemplo, los fitocromos son fotorreceptores especializados en detectar luz en el rango del rojo (longitudes de onda entre 600 y 700 nm) y el rojo lejano (700 a 800 nm, fuera del espectro visible para los humanos). Por otro lado, los criptocromos, fototropinas y receptores UV-B son sensibles a la luz azul y ultravioleta. A diferencia de otros organismos, los fotorreceptores en las plantas no están organizados en estructuras específicas, sino que se distribuyen entre diversas células de todos sus órganos.
La familia de los fitocromos, ampliamente estudiada, consiste en proteínas ligadas a una especie de “antena” (cromóforo) que puede absorber fotones en las longitudes de onda del rojo y rojo lejano (aproximadamente entre 600 y 800 nm). La luz influye en la actividad del fotorreceptor, induciendo cambios en la estructura de la proteína.
Los fitocromos se conocen en dos formas interconvertibles: Pr, que absorbe luz roja, y Pfr, que capta luz roja lejana. La luz roja transforma Pr en Pfr, su forma activa; mientras que la luz roja lejana favorece la conversión de vuelta a Pr.
En su forma activa, el fitocromo (Pfr) puede trasladarse del citoplasma al núcleo celular, donde regula la expresión de una intrincada red de genes responsables de diversos programas de desarrollo. Así, actúa como un interruptor reversible que informa a la planta sobre la calidad espectral de la luz en su entorno. Este mecanismo ejemplifica el funcionamiento general de todos los fotorreceptores identificados en plantas.
