El fitocromo es un pigmento que se encuentra en la mayoría de las plantas y en algunas bacterias que se utiliza para controlar el color de la luz. Las plantas pueden usar este pigmento para determinar fotoperíodos, cuándo germinar semillas, cuándo florecer y cuándo fabricar cloroplasto, una sustancia química clave utilizada en la fotosíntesis. La fotosíntesis es un proceso mediante el cual las plantas convierten la luz solar en alimento. El fitocromo también puede ser fundamental para controlar la forma y el tamaño de las hojas, la longitud de las semillas, la cantidad de hojas que se forman y la longitud óptima de las semillas para aprovechar al máximo la luz disponible.
Un pigmento es una sustancia que altera el color de un objeto reflejando algunas ondas de luz y absorbiendo selectivamente algunas otras. Por ejemplo, imagina que rayos rojos, amarillos y azules brillan sobre una bola. Si la bola se refleja en azul y absorbe todas las demás ondas de luz, la bola parecerá azul para un observador. El fitocromo es un pigmento especial con dos formas, Pr y Pfr, que absorben la luz roja y la luz roja lejana respectivamente, emitiendo un tono de verde a azul. La luz roja y la luz roja lejana son fuentes de luz de frecuencia y energía relativamente bajas, en comparación con otras ondas de luz en el espectro electromagnético.
El fitocromo es un fotorreceptor o una proteína que detecta la luz en un organismo y provoca una respuesta. Tiene tanto un componente proteico como un componente cromóforo, la pieza responsable de la absorción de la luz roja. La molécula comienza a recibir luz roja en forma de Pr, lo que hace que el fitocromo experimente un cambio químico para convertirse en Pfr. Este estado Pfr del fitocromo es el estado activo, o el estado que inicia los procesos de respuesta en la planta, y prefiere absorber la luz roja lejana.
En las plantas con flores, este método de detección de luz ayuda a desarrollar fotoperiodismo o respuestas al día y a la noche. Las plantas también pueden usar fitocromo para cambiar la forma y el tamaño de las hojas y comenzar la síntesis de cloroplastos. Esto asegura que la fotosíntesis pueda hacer un uso óptimo de la luz disponible. También es importante controlar la luz para que las semillas puedan crecer con éxito, sin secarse o recibir muy poco sol.
El descubrimiento del fitocromo comenzó con la observación del fotoperiodismo en las plantas. Los científicos comenzaron a notar que las plantas respondían de manera diferente al día y a la noche; algunas plantas alteraron los procesos durante días más largos, algunas favorecieron la floración durante días más cortos y algunas dejaron de florecer si se exponían a la luz incluso unos pocos minutos durante la noche. En la década de 1930, en el Centro de Investigación Agrícola de Beltsville, el botánico Sterling Hendricks, la fisióloga Marion Parker y el químico Harry Borthwick se unieron para investigar este fenómeno.
En 1948, las pruebas de espectrógrafo indicaron que un solo pigmento era responsable de la fotoperioditis. En 1952, las pruebas revelaron que la germinación se detuvo cuando una planta se expuso a la luz roja lejana y se reinició cuando se expuso a la luz roja. En 1959, el equipo realizó pruebas concluyentes en semillas de nabo y nombró al pigmento fitocromo.