Ključna razlika med fotooksidacijo in fotorespiracijo je v tem, da je fotooksidacija proces oksidacije, ki ga povzroči sončna svetloba, medtem ko je fotorespiracija potratna reakcija fotosinteze, pri kateri encim Rubisco oksigenira RuBP, zaradi česar se nekaj energije izgubi.
Fotooksidacija in fotorespiracija sta dva procesa, ki ju sproži sončna svetloba. Pri rastlinah oba procesa vplivata na normalno delovanje tkiv. Fotooksidacija je odgovorna za kopičenje škodljivih reaktivnih kisikovih spojin v tkivih. Po drugi strani pa je fotorespiracija odgovorna za porabo energije v rastlinah.
Kaj je fotooksidacija?
Fotooksidacija je svetlobno povzročen proces izgube elektronov iz kemičnih vrst ali proces reakcije snovi s kisikom. V rastlinah pride do fotooksidacije, ko je okoljski stres. Zato je znan kot fotooksidativni stres. Absorpcija presežne energije vzbujanja povzroči nastanek reaktivnih kisikovih vrst v rastlinskih tkivih. Kopičenje teh reaktivnih kisikovih vrst je škodljiv proces v rastlinah, ki poškoduje kloroplaste. Ta fotooksidativni stres se zgodi predvsem v prisotnosti visokointenzivne svetlobe in nizke koncentracije CO2. To je proces, ki je odvisen od svetlobe. V rastlinah C3 fotorespiracija ščiti rastline pred fotooksidacijo.
Slika 01: Fotooksidacija
Poleg tega lahko fotooksidacija spremeni sestavo olja. Sončna svetloba in kisik povzročata oksidacijo olja. To je pomemben proces, saj odstrani velike količine razlitja nafte v morju. Zato, ko so razlitja nafte zaradi procesa fotooksidacije izpostavljena sončni svetlobi, se očistijo iz morja.
Kaj je fotorespiracija?
Fotorespiracija je stranska reakcija Calvinovega cikla, ki povzroči izgubo nekaj energije, proizvedene s fotosintezo. Med Calvinovim ciklom en glavni encim, imenovan RuBP oksigenaza-karboksilaza (rubisco), pretvori RuBP v fosfogliceraldehid z vključitvijo ogljikovega dioksida. To je normalen proces proizvodnje molekul glukoze. Vendar pa ima ta encim sposobnost, da namesto ogljikovega dioksida vključi kisik. To pomeni, da lahko rubisco uporablja kisik kot substrat namesto ogljikovega dioksida. Ko se to zgodi, sproži zgoraj imenovani proces: fotorespiracija. Fotorespiracija dejansko zapravlja energijo in nekaj vezanega ogljika. Poleg tega zmanjša število molekul sladkorja, ki jih lahko proizvede normalni Calvinov cikel.
Slika 02: Fotorespiracija
Fotorespiraciji daje prednost več pogojev, kot je nizek ogljikov dioksid: razmerje kisika, visoka temperatura itd. Ko se temperatura poveča, ima encim rubisco večjo afiniteto do kisika kot ogljikov dioksid. Zato so rastline, ki rastejo v vročih in suhih razmerah, bolj podvržene fotorespiraciji kot rastline, ki rastejo na drugih območjih. Vendar pa rastline kažejo različne prilagoditve in mehanizme za zmanjšanje fotorespiracije in izgube energije. En primer so rastline C4.
Kakšne so podobnosti med fotooksidacijo in fotorespiracijo?
- Fotooksidacija in fotorespiracija sta od svetlobe odvisna procesa.
- Oba procesa lahko opazimo v rastlinah.
- To so naravni procesi.
- Obe reakciji se lahko pojavita v kloroplastih.
- So kemične reakcije.
- Kisik je vključen v oba procesa.
Kakšna je razlika med fotooksidacijo in fotorespiracijo?
Fotooksidacija je proces oksidacije, ki ga sproži sončna svetloba, medtem ko je fotorespiracija potratna reakcija fotosinteze, pri kateri encim Rubisco oksigenira RuBP, zaradi česar se nekaj energije izgubi. To je torej ključna razlika med fotooksidacijo in fotorespiracijo. Poleg tega je fotooksidacija škodljiva za rastline, medtem ko fotorespiracija rastlinam ni škodljiva.
Spodnja infografika predstavlja razlike med fotooksidacijo in fotorespiracijo v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – fotooksidacija proti fotorespiraciji
Fotooksidacija in fotorespiracija sta od svetlobe odvisna procesa. Fotooksidacija je proces oksidacije, ki ga povzroči sončna svetloba, medtem ko je fotorespiracija potratna reakcija fotosinteze, pri kateri encim Rubisco oksigenira RuBP, zaradi česar se nekaj energije izgubi. Torej, to povzema razliko med fotooksidacijo in fotorespiracijo.
