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O fenômeno do fotoperiodismo é ditado pela atuação do fitocromo, uma proteína de cor azul-esverdeada que controla a floração de diversas espécies de plantas. Uma molécula de fitocromo é capaz de adquirir duas formas interconversíveis, ou seja, que podem transformar-se uma na outra: o fitocromo Pr e o fitocromo Pfr. O fitocromo Pr converte-se em fitocromo Pfr quando absorve luz vermelha de comprimento de onda de aproximadamente 660 nm. O fitocromo Pfr, por sua vez, converte-se em fitocromo Pr, quando absorve luz vermelha de comprimento de onda um pouco mais longo, na faixa de 730 nm, ou na escuridão (conversão lenta).
Em plantas de dia-curto, o fitocromo Pfr funciona como um inibidor da floração. Sendo assim, elas florescem apenas durante as estações do ano em que as noites são longas, pois, no decorrer do período prolongado de escuridão, o fitocromo Pfr transforma-se em fitocromo Pr, deixando de inibir a floração. Já nas plantas de dia longo, o Pfr é responsável por induzir a floração. Dessa maneira, as plantas florescem apenas em períodos breves de escuridão, de forma que não seja possível haver a conversão completa do fitocromo Pfr em Pr (o que inibiria a floração). Nos períodos do ano em que as noites são longas, as plantas de dia-longo não podem florescer porque todo o fitocromo Pfr é convertido em Pr, tornando impossível a indução da floração.

A eficiência das plantas em moderar a perda de água, ao mesmo tempo que permitem absorção suficiente de CO2 para a fotossíntese, pode ser abordada por um parâmetro denominado razão de transpiração. Esse valor é definido como a quantidade de água transpirada pela planta dividida pela quantidade de dióxido de carbono assimilado pela fotossíntese.
Para plantas C3, cerca de 500 moléculas de água são perdidas para cada molécula de CO2 fixada pela fotossíntese, dando uma razão de transpiração de 500.
Plantas com uma razão de transpiração de 500 têm uma eficiência no uso da água de 1/500 ou 0,002.