Galvenā atšķirība starp fotooksidāciju un fotoelpošanu ir tāda, ka fotooksidācija ir saules gaismas izraisīts oksidācijas process, savukārt fotoelpošana ir izšķērdīga fotosintēzes reakcija, kurā enzīms Rubisco oksidē RuBP, izraisot daļu enerģijas izšķērdēšanas.
Fotooksidācija un fotoelpošana ir divi saules gaismas izraisīti procesi. Augos abi šie procesi ietekmē normālu audu darbību. Fotooksidācija ir atbildīga par kaitīgo reaktīvo skābekļa sugu uzkrāšanos audos. No otras puses, fotoelpošana ir atbildīga par enerģijas izšķērdēšanu augos.
Kas ir fotooksidācija?
Fotooksidācija ir gaismas izraisīts elektronu zaudēšanas process no ķīmiskām sugām vai process, kurā viela reaģē ar skābekli. Augos fotooksidācija notiek, ja ir vides stress. Tāpēc to sauc par fotooksidatīvo stresu. Pārmērīgas ierosmes enerģijas absorbcija izraisa reaktīvo skābekļa sugu veidošanos augu audos. Šo reaktīvo skābekļa sugu uzkrāšanās augos ir kaitīgs process, kas bojā hloroplastus. Šis fotooksidatīvais stress galvenokārt rodas augstas intensitātes gaismas un zemas CO koncentrācijas klātbūtnē2 Tas ir no gaismas atkarīgs process. C3 augos fotoelpošana aizsargā augus no fotooksidācijas.
Attēls 01: Fotooksidācija
Turklāt fotooksidācija spēj mainīt eļļas sastāvu. Saules gaisma un skābeklis izraisa eļļas oksidēšanos. Tas ir svarīgs process, jo tas novērš lielu daudzumu naftas noplūdes jūrā. Tāpēc, ja fotooksidācijas procesa dēļ naftas noplūdes tiek pakļautas saules gaismai, tās tiek iztīrītas no jūras.
Kas ir fotoelpošana?
Fotoelpošana ir Kalvina cikla blakusreakcija, kas izraisa fotosintēzes radītās enerģijas izšķērdēšanu. Kalvina cikla laikā viens galvenais enzīms, ko sauc par RuBP oksigenāzi-karboksilāzi (rubisco), pārvērš RuBP par fosfogliceraldehīdu, iekļaujot tajā oglekļa dioksīdu. Tas ir normāls glikozes molekulu ražošanas process. Tomēr šim fermentam ir spēja iekļaut skābekli, nevis oglekļa dioksīdu. Tas nozīmē, ka rubisko kā substrātu var izmantot skābekli, nevis oglekļa dioksīdu. Kad tas notiek, tas sāk iepriekš saukto procesu: fotoelpošanu. Fotoelpošana faktiski tērē enerģiju un daļu fiksētā oglekļa. Turklāt tas samazina cukura molekulu skaitu, kuras var ražot parastajā Kalvina ciklā.
Attēls 02: Fotoelpošana
Fotoelpošanu veicina vairāki apstākļi, piemēram, zems oglekļa dioksīda līmenis: skābekļa attiecība, augsta temperatūra utt. Kad temperatūra paaugstinās, rubisko enzīmam ir lielāka afinitāte pret skābekli nekā oglekļa dioksīdam. Tādējādi augi, kas aug karstos un sausos apstākļos, tiek pakļauti fotoelpošanai vairāk nekā augi, kas audzēti citos apgabalos. Tomēr augiem ir dažādi pielāgojumi un mehānismi, lai samazinātu fotoelpošanu un enerģijas zudumu. Viens piemērs ir C4 augi.
Kādas ir līdzības starp fotooksidāciju un fotoelpošanu?
- Fotooksidācija un fotoelpošana ir no gaismas atkarīgi procesi.
- Abus procesus var redzēt augos.
- Tie ir dabiski procesi.
- Hloroplastos var rasties abas reakcijas.
- Tās ir ķīmiskas reakcijas.
- Skābeklis ir iesaistīts abos procesos.
Kāda ir atšķirība starp fotooksidāciju un fotoelpošanu?
Fotooksidācija ir saules gaismas izraisīts oksidācijas process, savukārt fotoelpošana ir izšķērdīga fotosintēzes reakcija, kurā enzīms Rubisco piesātina RuBP, izraisot daļu enerģijas izšķērdēšanu. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp fotooksidāciju un fotorespirāciju. Turklāt fotooksidācija ir kaitīga augiem, savukārt fotoelpošana nav kaitīga augiem.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp fotooksidāciju un fotoelpošanu, lai tos varētu salīdzināt.
Kopsavilkums - fotooksidācija pret fotoelpošanu
Fotooksidācija un fotoelpošana ir no gaismas atkarīgi procesi. Fotooksidācija ir oksidācijas process, ko izraisa saules gaisma, savukārt fotoelpošana ir izšķērdīga fotosintēzes reakcija, kurā enzīms Rubisco piesātina RuBP, izraisot daļu enerģijas izšķērdēšanu. Tātad, šeit ir apkopota atšķirība starp fotooksidāciju un fotoelpošanu.
