Kľúčový rozdiel medzi fotooxidáciou a fotorespiráciou je ten, že fotooxidácia je oxidačný proces vyvolaný slnečným žiarením, zatiaľ čo fotorespirácia je zbytočná reakcia fotosyntézy, pri ktorej enzým Rubisco okysličuje RuBP, čo spôsobuje plytvanie časti energie.
Fotooxidácia a fotorespirácia sú dva procesy, ktoré vyvoláva slnečné svetlo. V rastlinách oba tieto procesy ovplyvňujú normálne fungovanie tkanív. Fotooxidácia je zodpovedná za akumuláciu škodlivých reaktívnych foriem kyslíka v tkanivách. Na druhej strane je fotorespirácia zodpovedná za plytvanie energiou v rastlinách.
Čo je fotooxidácia?
Fotooxidácia je svetlom indukovaný proces straty elektrónov z chemických látok alebo proces reakcie látky s kyslíkom. V rastlinách dochádza k fotooxidácii, keď je environmentálny stres. Preto je známy ako fotooxidačný stres. Absorpcia nadmernej excitačnej energie vedie k tvorbe reaktívnych foriem kyslíka v rastlinných tkanivách. Akumulácia týchto reaktívnych foriem kyslíka je v rastlinách škodlivý proces, ktorý poškodzuje chloroplasty. K tomuto fotooxidačnému stresu dochádza hlavne v prítomnosti svetla vysokej intenzity a nízkej koncentrácie CO2 Je to proces závislý od svetla. V rastlinách C3 fotorespirácia chráni rastliny pred fotooxidáciou.
Obrázok 01: Fotooxidácia
Okrem toho je fotooxidácia schopná zmeniť zloženie oleja. Slnečné žiarenie a kyslík spôsobujú oxidáciu oleja. Ide o dôležitý proces, pretože odstraňuje veľké objemy ropných škvŕn v mori. Preto, keď sú ropné škvrny vystavené slnečnému žiareniu v dôsledku procesu fotooxidácie, sú odstránené z mora.
Čo je fotorespirácia?
Fotorespirácia je vedľajšia reakcia Calvinovho cyklu, ktorá spôsobuje plytvanie časti energie produkovanej fotosyntézou. Počas Calvinovho cyklu jeden hlavný enzým nazývaný RuBP oxygenáza-karboxyláza (rubisco) premieňa RuBP na fosfoglyceraldehyd začlenením oxidu uhličitého. Toto je normálny proces produkcie molekúl glukózy. Tento enzým má však schopnosť namiesto oxidu uhličitého zabudovať kyslík. To znamená, že rubisco má schopnosť používať kyslík ako substrát namiesto oxidu uhličitého. Keď k tomu dôjde, spustí sa vyššie zvaný proces: fotorespirácia. Fotorespirácia v skutočnosti plytvá energiou a časťou pevného uhlíka. Okrem toho znižuje počet molekúl cukru, ktoré môžu byť produkované normálnym Calvinovým cyklom.
Obrázok 02: Fotorespirácia
Fotorespiráciu podporujú viaceré podmienky, ako napríklad nízky pomer oxidu uhličitého: kyslíka, vysoká teplota atď. Keď teplota stúpa, enzým rubisco má vyššiu afinitu ku kyslíku ako oxid uhličitý. Preto rastliny, ktoré rastú v horúcich a suchých podmienkach, podliehajú fotorespirácii viac ako rastliny pestované v iných oblastiach. Rastliny však vykazujú rôzne adaptácie a mechanizmy na minimalizáciu fotorespirácie a straty energie. Jedným príkladom sú rastliny C4.
Aké sú podobnosti medzi fotooxidáciou a fotorespiráciou?
- Fotooxidácia a fotorespirácia sú procesy závislé od svetla.
- Oba procesy možno vidieť v závodoch.
- Sú to prirodzené procesy.
- V chloroplastoch sa môžu vyskytnúť obe reakcie.
- Sú to chemické reakcie.
- Kyslík sa podieľa na oboch procesoch.
Aký je rozdiel medzi fotooxidáciou a fotorespiráciou?
Fotooxidácia je oxidačný proces vyvolaný slnečným žiarením, zatiaľ čo fotorespirácia je zbytočná reakcia fotosyntézy, pri ktorej enzým Rubisco okysličuje RuBP, čo spôsobuje plytvanie časti energie. Toto je kľúčový rozdiel medzi fotooxidáciou a fotorespiráciou. Okrem toho je fotooxidácia škodlivá pre rastliny, zatiaľ čo fotorespirácia nie je škodlivá pre rastliny.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiely medzi fotooxidáciou a fotorespiráciou v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Fotooxidácia verzus fotorespirácia
Fotooxidácia a fotorespirácia sú procesy závislé od svetla. Fotooxidácia je oxidačný proces vyvolaný slnečným žiarením, zatiaľ čo fotorespirácia je zbytočná reakcia fotosyntézy, pri ktorej enzým Rubisco okysličuje RuBP, čo spôsobuje plytvanie časti energie. Toto teda sumarizuje rozdiel medzi fotooxidáciou a fotorespiráciou.
