ההבדל העיקרי בין פוטואוקסידציה לפוטו-נשימה הוא שפוטו-אוקסידציה הוא תהליך החמצון המושרה על ידי אור השמש, בעוד ש-photorespiration היא תגובה בזבזנית של פוטוסינתזה שבה האנזים Rubisco מחמצן את RuBP, וגורם לחלק מהאנרגיה להתבזבז.
Photooxidation ו-photorespiration הם שני תהליכים המושרים על ידי אור השמש. בצמחים, שני התהליכים הללו משפיעים על התפקוד התקין של הרקמות. פוטואוקסידציה אחראית להצטברות של מיני חמצן תגובתיים מזיקים ברקמות. מצד שני, photorespiration אחראית לבזבוז אנרגיה בצמחים.
מהו פוטואוקסידציה?
Photooxidation הוא תהליך המושרה על ידי אור של איבוד אלקטרונים ממינים כימיים או תהליך של תגובה של חומר עם חמצן. בצמחים, פוטו חמצון מתרחש כאשר יש לחץ סביבתי. לפיכך, זה ידוע כלחץ פוטו חמצוני. ספיגת אנרגיית עירור עודפת מובילה ליצירת מיני חמצן תגובתיים ברקמות הצמח. הצטברות של מיני חמצן תגובתיים אלה היא תהליך מזיק בצמחים הפוגע בכלורופלסטים. סטרס פוטואוקסידטיבי זה קורה בעיקר בנוכחות אור בעוצמה גבוהה וריכוז נמוך של CO2 זהו תהליך תלוי אור. בצמחי C3, photorespiration מגינה על צמחים מפני פוטואוקסידציה.
איור 01: Photooxidation
בנוסף, פוטואוקסידציה מסוגלת לשנות את הרכב השמן. אור שמש וחמצן גורמים לחמצון השמן. זהו תהליך חשוב מכיוון שהוא מסיר כמויות גדולות של נזילות נפט בים. לכן, כאשר נזילות נפט נחשפות לאור השמש עקב תהליך פוטו חמצון, הן מתנקות מהים.
מהי Photorespiration?
נשימה צילומית היא תגובה צדדית של מחזור קלווין הגורמת לבזבוז של אנרגיה מסוימת הנוצרת על ידי פוטוסינתזה. במהלך מחזור קלווין, אנזים מרכזי אחד בשם RuBP oxygenase-carboxylase (rubisco) הופך את RuBP לפוספוגליצרלדהיד על ידי שילוב פחמן דו חמצני. זהו התהליך הרגיל של ייצור מולקולות גלוקוז. עם זאת, לאנזים זה יש את היכולת לשלב חמצן במקום פחמן דו חמצני. זה אומר שלרוביסקו יש את היכולת להשתמש בחמצן כמצע שלו במקום בפחמן דו חמצני. כאשר זה קורה, זה מתחיל את התהליך הנקרא לעיל: photorespiration. Photorespiration למעשה מבזבז אנרגיה וחלק מהפחמן הקבוע.יתר על כן, הוא מפחית את מספר מולקולות הסוכר שניתן לייצר על ידי מחזור קלווין הרגיל.
איור 02: Photorespiration
נשימה צילומית מועדפת על ידי מספר תנאים כגון פחמן דו חמצני נמוך: יחס חמצן, טמפרטורה גבוהה וכו'. כאשר הטמפרטורה עולה, לאנזים רוביסקו יש זיקה גבוהה יותר לחמצן מאשר לפחמן דו חמצני. מכאן שצמחים שגדלים בתנאים חמים ויבשים עוברים פוטוגרפיה יותר מאשר צמחים הגדלים באזורים אחרים. עם זאת, צמחים מראים התאמות ומנגנונים שונים כדי למזער את הנשימה הפוטולוגית ואובדן האנרגיה. דוגמה אחת היא מפעלי C4.
מהם הדמיון בין פוטואוקסידציה לפוטונשימה?
- Photooxidation ו-photorespiration הם תהליכים תלויי אור.
- ניתן לראות את שני התהליכים בצמחים.
- אלה תהליכים טבעיים.
- שתי התגובות עשויות להתרחש בכלורופלסטים.
- הם תגובות כימיות.
- חמצן מעורב בשני התהליכים.
מה ההבדל בין Photooxidation ל-Photorespiration?
Photooxidation הוא תהליך החמצון המושרה על ידי אור השמש, בעוד ש-photorespiration היא תגובה בזבזנית של פוטוסינתזה שבה האנזים Rubisco מחמצן את RuBP וגורם לחלק מהאנרגיה לבזבז. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין פוטואוקסידציה לפוטונשימה. יתר על כן, פוטואוקסידציה מזיקה לצמחים, בעוד שפוטו-נשימה אינה מזיקה לצמחים.
האינפוגרפיקה שלמטה מציגה את ההבדלים בין פוטואוקסידציה ל-photorespiration בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – Photooxidation לעומת Photorespiration
Photooxidation ו-photorespiration הם תהליכים תלויי אור. פוטואוקסידציה הוא תהליך החמצון המושרה על ידי אור השמש ואילו פוטו-נשימה היא תגובה בזבזנית של פוטוסינתזה שבה האנזים Rubisco מחמצן את RuBP, וגורם לחלק מהאנרגיה לבזבז. אז זה מסכם את ההבדל בין פוטואוקסידציה לפוטונשימה.
