Fytokrom är ett pigment som finns i de flesta växter och vissa bakterier som används för att övervaka ljusets färg. Växter kan använda detta pigment för att bestämma fotoperioder, när frön ska gro, när de ska blomma och när de ska tillverka kloroplast, en nyckelkemikalie som används vid fotosyntes. Fotosyntes är en process genom vilken växter omvandlar solljus till näring. Fytokrom kan också vara avgörande för att styra vilken form och storlek bladen bildas, längden på fröna, hur många löv som bildas och den optimala längden på fröna för att på bästa sätt utnyttja ljuset till hands.
Ett pigment är ett ämne som ändrar färgen på ett föremål genom att reflektera vissa vågor av ljus och selektivt absorbera vissa andra. Föreställ dig till exempel att röda, gula och blå strålar lyste på en boll. Om bollen reflekterar blått och absorberar alla andra ljusvågor, kommer bollen att verka blå för en observatör. Fytokrom är ett speciellt pigment med två former, Pr och Pfr, som absorberar rött ljus respektive långt rött ljus, vilket ger en grön till blå nyans. Rött ljus och långt rött ljus är relativt lågenergi- och frekvensljuskällor, jämfört med andra ljusvågor i det elektromagnetiska spektrumet.
Fytokrom är en fotoreceptor, eller ett protein som känner av ljus på en organism och framkallar ett svar. Den har både en proteinkomponent och en kromoforkomponent, den del som är ansvarig för absorptionen av rött ljus. Molekylen börjar ta in rött ljus i Pr-form, vilket gör att fytokromen genomgår en kemisk förändring för att bli Pfr. Detta Pfr-tillstånd av fytokrom är det aktiva tillståndet, eller det tillstånd som påbörjar responsprocesserna i växten, och föredrar att absorbera långt rött ljus.
I blommande växter hjälper denna metod för att upptäcka ljus att utveckla fotoperiodism, eller svar på dag och natt. Växter kan också använda fytokrom för att ändra formen och storleken på bladen och för att påbörja syntesen av kloroplaster. Detta säkerställer att fotosyntesen kan utnyttja ljuset till hands optimalt. Det är också viktigt att övervaka ljuset så att frön kan växa framgångsrikt, utan att torka upp eller få för lite sol.
Upptäckten av fytokrom började med observationen av fotoperiodism hos växter. Forskare började märka att växter reagerade olika på dag och natt; vissa växter ändrade processer under längre dagar, vissa gynnade blomning under kortare dagsintervaller, och vissa slutade blomma om de exponerades för ljus till och med några minuter under natten. På 1930-talet, vid Beltsville Agricultural Research Center, gick botanikern Sterling Hendricks, fysiologen Marion Parker och kemisten Harry Borthwick samman för att undersöka detta fenomen.
1948 visade spektrograftester att ett enda pigment var ansvarigt för fotoperiodis. 1952 visade tester att groningen stoppades när en växt exponerades för långt rött ljus och startade om när den exponerades för rött ljus. 1959 utförde teamet avgörande tester på kålrotsfrön och döpte pigmentet till fytokrom.