Dehidrogenazlar, organik bileşiklerden hidrojen atomlarını (elektronları) ayırarak bunları taşıyıcı koenzimlere (NAD⁺, NADP⁺) aktaran oksidoredüktaz sınıfı enzimlerdir.
| Özellik |
NADH Bağlı Dehidrogenazlar |
NADPH Bağlı Dehidrogenazlar |
| Görev |
Enerji üretimi (solunum, mitokondri) |
Redoks koruma ve biyosentez |
| Koenzim |
NAD⁺ / NADH |
NADP⁺ / NADPH |
| Lokalizasyon |
Mitokondri, sitoplazma |
Kloroplast, peroksizom, sitozol |
| Rol |
Katabolik (enerji üreten) |
Anabolik (biyosentez destekleyen) |
Biyosentez ve Etkileşimleri
| Süreç |
Açıklama |
Etkileştiği Faktörler |
| Gen ekspresyonu |
NADH-DH, NADPH-DH genleri stres koşullarında değişkenlik gösterir |
Jasmonat, ABA, Etilen |
| Enerji metabolizması |
Glikoliz, Krebs döngüsü, fotosentez ve pentoz fosfat yolunda görev alır |
ATP üretimiyle ilişkilidir |
| Redoks döngüsü |
NADH/NAD⁺ ve NADPH/NADP⁺ oranı hücresel dengeyi belirler |
SOD, GR, APX, CAT enzimleriyle bağlantılı |
| Stres tepkisi |
Kuraklık, tuzluluk ve ısı stresi sırasında NADPH üretimi artar |
Glutatyon ve askorbat döngüsü etkinleşir |
Bitkideki Fizyolojik Rolleri
| Süreç |
Dehidrogenazların Rolü |
Tarımsal Önemi |
| Enerji üretimi |
NADH, elektron taşıma zincirine H⁺ sağlar |
Hücresel ATP sentezi ↑ |
| Fotosentez ve karbon fiksasyonu |
NADPH, Calvin döngüsünde CO₂ indirgenmesi için kullanılır |
Şeker üretimi ↑ |
| Antioksidan sistem |
NADPH, GSH ve AsA döngülerinin ana enerji kaynağıdır |
ROS temizliği ↑ |
| Lipid sentezi |
NADPH, yağ asidi ve sterol sentezinde görev alır |
Hücre zarı stabilitesi ↑ |
| Abiyotik stres dayanıklılığı |
NADPH, ROS nötralizasyonu ve hücre koruma sağlar |
Kuraklık toleransı ↑ |
| Patojen savunması |
NADPH oksidaz aktivitesiyle ROS sinyali başlatır |
Fungal savunma ↑ |
Antepfıstığında Özel Rolü
| Dönem |
Dehidrogenaz Aktivitesi |
Etkisi |
| İlkbahar (vejetatif gelişim) |
Orta |
Hücre büyümesi ve enerji üretimi |
| Yaz (kuraklık dönemi) |
NADPH aktivitesi artar |
Antioksidan savunma ↑ |
| Olgunlaşma (Eylül) |
NADH/NAD⁺ oranı dengelenir |
Enerji depolama ve koz kalitesi ↑ |
| Boş yıl (alternans) |
NADH/NADPH dengesizliği |
Düşük karbon sentezi ve stres dayanımı ↓ |
| Depolama |
NADPH aktivitesi koruma sağlar |
Oksidatif bozulma azalır |
Aktiviteyi Etkileyen Faktörler
| Faktör |
Etki |
Sonuç |
| Işık |
NADPH üretimi artar (fotosentez) |
Antioksidan güç ↑ |
| Kuraklık / Sıcaklık |
NADPH üretimi artar, NADH dengesi değişir |
Stres toleransı ↑ |
| Salisilik Asit (SA) |
NADPH oksidaz sistemini uyarır |
Savunma tepkisi ↑ |
| Etilen |
NADH/NAD⁺ oranını değiştirir |
Olgunluk kontrolü |
| Jasmonat (JA) |
NADPH-bağımlı savunma enzimlerini uyarır |
ROS dengelemesi ↑ |
| Silisyum + Kalsiyum |
Redoks enzimlerini stabilize eder |
Doku dayanıklılığı ↑ |
Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
| Durum |
Belirti |
Etkisi |
| Düşük NADPH |
ROS artışı, doku oksidasyonu |
Yaprak yanıklığı, kloroz |
| Düşük NADH |
Enerji eksikliği |
Hücre ölümü ve zayıf büyüme |
| Fazla NADPH |
Aşırı redüksiyon, metabolik dengesizlik |
Stres tepkileri baskılanabilir |
| Dengeli oran |
Optimal enerji-redoks ilişkisi |
Sağlıklı büyüme ve yüksek kalite |
Antepfıstığında Uygulama Alanları
| Uygulama |
Amaç |
Etki |
| Silisyum + Ca uygulaması |
Redoks dengesini desteklemek |
NADPH bazlı enzim aktivitesi ↑ |
| Yosun ekstraktı / Biyostimülantlar |
NADPH üretimini teşvik etmek |
Fotosentez ve savunma ↑ |
| Salisilik Asit (SA) |
NADPH oksidazı aktive ederek savunma başlatır |
Fungal dayanıklılık ↑ |
| Ethephon / 1-MCP |
Enerji ve olgunluk dengesini düzenler |
NADH/NAD⁺ oranı optimize olur |
| Dengeli Azot yönetimi |
Fazla azotun redoks dengesini bozmasını önler |
Enerji metabolizması stabilize olur |
Diğer Enzimlerle Karşılaştırmalı Rolü
| Enzim |
Görev |
NADH/NADPH ile İlişkisi |
| SOD / CAT / APX |
ROS temizliği |
NADPH → GSH döngüsüne enerji sağlar |
| GR (Glutatyon Redüktaz) |
GSSG → GSH indirgenmesi |
NADPH doğrudan kullanır |
| P5CR / ProDH |
Prolin metabolizması |
NADPH/NADH dönüşümüyle enerji dengesi |
| POD / GPX |
Fenolik oksidasyon |
NADPH oksidaz aktivitesiyle ROS üretimi |
| PAL |
Fenilpropanoid yol başlangıcı |
NADPH destekli redoks koruma |
Araştırma Bulguları (Antepfıstığı ve Benzer Türler)
| Çalışma |
Bulgular |
Yorum |
| Gaziantep Üniv. (2023) |
Kuraklıkta NADPH/NADP⁺ oranı 2,3 kat artmıştır |
Stres toleransı yükselmiştir |
| Harran Üniv. (2021) |
Silisyum uygulaması NADH/NAD⁺ oranını dengelemiştir |
Enerji verimliliği artmıştır |
| Siirt TARMAK (2022) |
SA + JA uygulamaları NADPH oksidaz aktivitesini artırmıştır |
Fungal savunma tepkileri güçlenmiştir |
| Atatürk Bahçe Kültürleri (2024) |
1-MCP ile NADH/NAD⁺ oranı stabilize edilmiştir |
Kontrollü olgunlaşma sağlanmıştır |
Aktiviteyi Artıran / Baskılayan Faktörler
| Etken |
Etki |
Tarımsal Sonuç |
| Işık, CO₂, Silisyum, Kalsiyum |
Aktivite ↑ |
Fotosentez ve savunma ↑ |
| Kuraklık, Tuz, Isı Stresi |
NADPH artar (koruyucu) |
Hücre dayanıklılığı ↑ |
| Aşırı Azot |
NADH baskılanır |
Metabolik stres ↑ |
| Yüksek Etilen |
NADPH dengesi bozulur |
Erken olgunlaşma riski ↑ |
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
-Dehidrogenazlar, antepfıstığında enerji dönüşümünün (NADH) ve redoks korumanın (NADPH) merkezindedir.
-Kuraklık, ısı ve oksidatif stres dönemlerinde NADPH-bağımlı enzimler (GR, APX, SOD) aktif hale gelir.
-Silisyum, Kalsiyum, Salisilik Asit ve Jasmonat destekleri bu sistemin verimliliğini artırır.
-Dengeli bir NADH/NADPH oranı, antepfıstığında yüksek verim, uzun yaprak ömrü ve yüksek koz kalitesi anlamına gelir.
