fotofysiologie

Fotofysiologie is het vakgebied dat bestudeert hoe licht fysiologische processen in levende organismen beïnvloedt en reguleert. Het combineert kennis uit onder meer plantkunde, dierfysiologie en microbiologie en richt zich op hoe licht wordt omgezet in energie, signaalgeving en ontwikkelingsprocessen.

In planten en andere photosynthetische organismen speelt fotofysiologie een centrale rol bij fotosynthese. Lichtenergie wordt gebruikt in de fotosystemen I en II om ATP en NADPH te produceren, die vervolgens nodig zijn voor koolstoffixatie. Daarnaast zien we mechanismen voor fotoprotectie en aanpassing aan lichtintensiteit, zoals niet-gekatalyde fotofysiologische processen (NPQ) en fotoinhibitie. Photoreceptoren zoals fytochromen, cryptochromen en phototropines sturen groei, orientatie en morfogenese op basis van lichtkwaliteit en -hoeveelheid.

Bij dieren en andere niet-photosynthetische organismen betreft fotofysiologie onder meer zicht en fotoreceptie via ogen, evenals niet-beeldende verlichting die circadiane systemen en hormonale ritmes synchroniseert. Bij micro-organismen speelt fotofysiologie onder meer fototrofie (bijvoorbeeld proteorhodopsine) en de aanpak van lichtsignals voor aanpassing aan lichtmilieus. In gevorderde methoden wordt vaak gebruikgemaakt van metingen van chlorofylfluorescentie, zoals PAM-fluorometrie, om de efficiëntie van fotochemische processen te beoordelen en stressresponsen te monitoren.

Toepassingen omvatten verbetering van gewasproducentie en lichtbeheer in tuinbouw, ecophysiologisch onderzoek naar klimaatveranderingen, en biotechnologische velden zoals optogenetica en lichtgestuurde regulatie van cellen. Fotofysiologie biedt daardoor inzichten in zowel basisprocessen als praktische toepassingen.