Nietfotochemische

Niet-fotochemische processen zijn alle energieverliezen en -omzettingen in fotosynthetische organismen die niet leiden tot fotochemische elektrontransfer in de fotosystemen I en II. Ze spelen een belangrijke rol bij de handhaving van de energiebalans en bij fotoprotectie wanneer lichtintensiteit of omstandigheden plotseling veranderen.

Een kernmechanisme is niet-fotochemische kwenching (NPQ), waarbij geabsorbeerde lichtenergie wordt omgezet in warmte in plaats van in elektronentransfer. NPQ omvat verschillende componenten: qE is de snelle, lumenpH-afhankelijke respons die reageert op de afname van stromingenergiestroom; qT betreft herverdeling van excitatie-energie tussen PSII en PSI via staiontransities; en qI verwijst naar langdurige photoinhibitie en aanpassingen van de fotosystemen aan langdurige stress. De xanthophyllcyclus (violaxanthin, antheraxanthin, zeaxanthin) draagt bij aan energie dissipatie, vaak in samenwerking met het PsbS-eiwit dat gevoelig is voor lumenaciditeit.

Niet-fotochemische processen dragen bij aan fotoprotectie door te voorkomen dat overtollige lichtenergie leidt tot schade of de vorming van reactieve zuurstofspecies. Ze zijn cruciaal voor planten, algen en cyanobacteriën in natuurlijke omgevingen met dynamische lichtomstandigheden en dragen bij aan de efficiëntie en stabiliteit van fotosynthese.

Onderzoek naar niet-fotochemische processen maakt gebruik van chlorofylfluorescentiemetingen en gerelateerde technieken om NPQ en de afzonderlijke componenten te kwantificeren. Deze metingen helpen bij het begrijpen van hoe organismen zich aanpassen aan lichtstress en bij het verbeteren van lichtgebruik in landbouwtoepassingen.