Kluczowa różnica między fotooksydacją a fotooddychaniem polega na tym, że fotooksydacja jest procesem utleniania indukowanym przez światło słoneczne, podczas gdy fotooddychanie jest nieekonomiczną reakcją fotosyntezy, w której enzym Rubisco utlenia RuBP, powodując marnowanie części energii.
Fotoutlenianie i fotooddychanie to dwa procesy wywoływane przez światło słoneczne. W roślinach oba te procesy wpływają na normalne funkcjonowanie tkanek. Fotooksydacja odpowiada za akumulację szkodliwych reaktywnych form tlenu w tkankach. Z drugiej strony fotooddychanie jest odpowiedzialne za marnowanie energii w roślinach.
Co to jest fotoutlenianie?
Fotooksydacja to wywołany światłem proces utraty elektronów z form chemicznych lub proces reakcji substancji z tlenem. W roślinach fotoutlenianie występuje, gdy występuje stres środowiskowy. Stąd jest znany jako stres fotooksydacyjny. Absorpcja nadmiaru energii wzbudzenia prowadzi do powstania reaktywnych form tlenu w tkankach roślinnych. Akumulacja tych reaktywnych form tlenu jest szkodliwym procesem w roślinach, który uszkadza chloroplasty. Ten stres fotooksydacyjny występuje głównie w obecności światła o dużej intensywności i niskim stężeniu CO2 Jest to proces zależny od światła. W roślinach C3 fotooddychanie chroni rośliny przed fotooksydacją.
Rysunek 01: Fotoutlenianie
Ponadto, fotoutlenianie może zmienić skład oleju. Światło słoneczne i tlen powodują utlenianie oleju. Jest to ważny proces, ponieważ usuwa duże ilości wycieków ropy na morzu. Dlatego też, gdy wycieki ropy są wystawione na działanie promieni słonecznych w wyniku procesu fotooksydacji, są one usuwane z morza.
Co to jest fotooddychanie?
Fotooddychanie to reakcja uboczna cyklu Calvina, która powoduje marnowanie części energii wytworzonej przez fotosyntezę. Podczas cyklu Calvina jeden z głównych enzymów o nazwie oksygenaza-karboksylaza RuBP (rubisco) przekształca RuBP w aldehyd fosfoglicerynowy poprzez włączenie dwutlenku węgla. Jest to normalny proces wytwarzania cząsteczek glukozy. Enzym ten ma jednak zdolność włączania tlenu zamiast dwutlenku węgla. Oznacza to, że rubisco może wykorzystywać tlen jako substrat zamiast dwutlenku węgla. Kiedy to nastąpi, inicjuje tak zwany proces: fotooddychanie. Fotooddychanie faktycznie marnuje energię i część związanego węgla. Ponadto zmniejsza liczbę cząsteczek cukru, które mogą być wytwarzane w normalnym cyklu Calvina.
Rysunek 02: Fotooddychanie
Fotooddychaniu sprzyja kilka warunków, takich jak niski poziom dwutlenku węgla: stosunek tlenu, wysoka temperatura itp. Gdy temperatura wzrasta, enzym rubisco ma większe powinowactwo do tlenu niż dwutlenek węgla. W związku z tym rośliny rosnące w gorących i suchych warunkach podlegają fotooddychaniu bardziej niż rośliny uprawiane na innych obszarach. Jednak rośliny wykazują różne adaptacje i mechanizmy minimalizujące fotooddychanie i utratę energii. Jednym z przykładów są rośliny C4.
Jakie są podobieństwa między fotoutlenianiem a fotooddychaniem?
- Fotoutlenianie i fotooddychanie to procesy zależne od światła.
- Oba procesy są widoczne w roślinach.
- Są to procesy naturalne.
- Obie reakcje mogą wystąpić w chloroplastach.
- Są to reakcje chemiczne.
- Tlen jest zaangażowany w oba procesy.
Jaka jest różnica między fotoutlenianiem a fotooddychaniem?
Fotooksydacja to proces utleniania wywoływany przez światło słoneczne, podczas gdy fotooddychanie to nieekonomiczna reakcja fotosyntezy, w której enzym Rubisco utlenia RuBP, powodując marnowanie części energii. Jest to więc kluczowa różnica między fotooksydacją a fotooddychaniem. Co więcej, fotoutlenianie jest szkodliwe dla roślin, podczas gdy fotooddychanie nie jest szkodliwe dla roślin.
Poniższa infografika przedstawia różnice między fotooksydacją a fotooddychaniem w formie tabelarycznej dla porównania.
Podsumowanie – fotoutlenianie a fotooddychanie
Fotoutlenianie i fotooddychanie to procesy zależne od światła. Fotoutlenianie to proces utleniania wywoływany przez światło słoneczne, podczas gdy fotooddychanie jest nieekonomiczną reakcją fotosyntezy, w której enzym Rubisco utlenia RuBP, powodując marnowanie części energii. To podsumowuje różnicę między fotooksydacją a fotooddychaniem.
