ფოტოოქსიდაციასა და ფოტორესპირაციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ფოტოოქსიდაცია არის მზის შუქით გამოწვეული დაჟანგვის პროცესი, ხოლო ფოტორესპირაცია არის ფოტოსინთეზის უსარგებლო რეაქცია, რომლის დროსაც ფერმენტი Rubisco ჟანგბადს აწვდის RuBP-ს, რაც იწვევს ენერგიის გარკვეული ნაწილის დაკარგვას.
ფოტოოქსიდაცია და ფოტორესპირაცია არის ორი პროცესი, რომლებიც გამოწვეულია მზის შუქით. მცენარეებში ორივე ეს პროცესი გავლენას ახდენს ქსოვილების ნორმალურ ფუნქციონირებაზე. ფოტოოქსიდაცია პასუხისმგებელია ქსოვილებში მავნე რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების დაგროვებაზე. მეორე მხრივ, ფოტორესპირაცია პასუხისმგებელია მცენარეებში ენერგიის დახარჯვაზე.
რა არის ფოტოოქსიდაცია?
ფოტოოქსიდაცია არის სინათლის გამოწვეული პროცესი ქიმიური სახეობებიდან ელექტრონების დაკარგვის ან ნივთიერების ჟანგბადთან ურთიერთობის პროცესი. მცენარეებში ფოტოოქსიდაცია ხდება გარემოს სტრესის დროს. აქედან გამომდინარე, იგი ცნობილია როგორც ფოტოოქსიდაციური სტრესი. ჭარბი აგზნების ენერგიის შეწოვა იწვევს მცენარეთა ქსოვილებში რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების წარმოქმნას. ამ რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების დაგროვება მავნე პროცესია მცენარეებში, რომელიც აზიანებს ქლოროპლასტებს. ეს ფოტოოქსიდაციური სტრესი ძირითადად წარმოიქმნება მაღალი ინტენსივობის სინათლისა და CO2-ის დაბალი კონცენტრაციის პირობებში, ეს არის სინათლეზე დამოკიდებული პროცესი. C3 მცენარეებში ფოტოსუნთქვა იცავს მცენარეებს ფოტოჟანგვისგან.
სურათი 01: ფოტოოქსიდაცია
გარდა ამისა, ფოტოოქსიდაციას შეუძლია შეცვალოს ზეთის შემადგენლობა. მზის სხივები და ჟანგბადი იწვევს ზეთის დაჟანგვას. ეს მნიშვნელოვანი პროცესია, რადგან ის აშორებს დიდი მოცულობის ნავთობის დაღვრას ზღვაში. ამიტომ, როდესაც ნავთობის დაღვრა ექვემდებარება მზის სხივებს ფოტოჟანგვის პროცესის გამო, ისინი იხსნება ზღვიდან.
რა არის ფოტოსუნთქვა?
ფოტოსუნთქვა არის კალვინის ციკლის გვერდითი რეაქცია, რომელიც იწვევს ფოტოსინთეზის შედეგად წარმოქმნილი ენერგიის დაკარგვას. კალვინის ციკლის დროს, ერთი ძირითადი ფერმენტი სახელწოდებით RuBP ოქსიგენაზა-კარბოქსილაზა (რუბისკო) გარდაქმნის RuBP-ს ფოსფოგლიცერალდეჰიდად ნახშირორჟანგის შერწყმით. ეს არის გლუკოზის მოლეკულების წარმოების ნორმალური პროცესი. თუმცა, ამ ფერმენტს აქვს უნარი ჩართოს ჟანგბადი ნახშირორჟანგის ნაცვლად. ეს ნიშნავს, რომ რუბისკოს აქვს უნარი გამოიყენოს ჟანგბადი თავის სუბსტრატად ნახშირორჟანგის ნაცვლად. როდესაც ეს ხდება, ის იწყებს ზემოთ წოდებულ პროცესს: ფოტოსუნთქვას. ფოტორესპირაცია რეალურად ხარჯავს ენერგიას და ფიქსირებულ ნახშირბადს.გარდა ამისა, ის ამცირებს შაქრის მოლეკულების რაოდენობას, რომლებიც შეიძლება წარმოიქმნას კალვინის ნორმალური ციკლით.
სურათი 02: ფოტოსუნთქვა
ფოტოსპირაცია ხელს უწყობს რამდენიმე პირობას, როგორიცაა დაბალი ნახშირორჟანგი: ჟანგბადის თანაფარდობა, მაღალი ტემპერატურა და ა.შ. ტემპერატურის მატებისას რუბისკოს ფერმენტს უფრო მეტი მიდრეკილება აქვს ჟანგბადთან, ვიდრე ნახშირორჟანგი. აქედან გამომდინარე, მცენარეები, რომლებიც იზრდება ცხელ და მშრალ პირობებში, უფრო მეტად განიცდიან ფოტორესპირაციას, ვიდრე სხვა ადგილებში გაზრდილი მცენარეები. თუმცა, მცენარეები აჩვენებენ განსხვავებულ ადაპტაციას და მექანიზმებს, რათა მინიმუმამდე დაიყვანონ ფოტოსუნთქვა და ენერგიის დაკარგვა. ერთი მაგალითია C4 მცენარეები.
რა მსგავსებაა ფოტოოქსიდაციასა და ფოტოსუნთქვას შორის?
- ფოტოოქსიდაცია და ფოტოსუნთქვა სინათლეზე დამოკიდებული პროცესებია.
- ორივე პროცესი ჩანს მცენარეებში.
- ეს ბუნებრივი პროცესებია.
- ორივე რეაქცია შეიძლება მოხდეს ქლოროპლასტებში.
- ეს არის ქიმიური რეაქციები.
- ჟანგბადი ჩართულია ორივე პროცესში.
რა განსხვავებაა ფოტოოქსიდაციასა და ფოტოსუნთქვას შორის?
ფოტოოქსიდაცია არის დაჟანგვის პროცესი, რომელიც გამოწვეულია მზის შუქით, ხოლო ფოტორესპირაცია არის ფოტოსინთეზის უსარგებლო რეაქცია, რომლის დროსაც ფერმენტი Rubisco ჟანგბადებს RuBP-ს, რაც იწვევს ენერგიის გარკვეული ნაწილის დაკარგვას. ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება ფოტოოქსიდაციასა და ფოტორესპირაციას შორის. გარდა ამისა, ფოტოოქსიდაცია საზიანოა მცენარეებისთვის, ხოლო ფოტოსუნთქვა არ არის საზიანო მცენარეებისთვის.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს ფოტოოქსიდაციასა და ფოტოსუნთქვას შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – ფოტოოქსიდაცია ფოტორესპირაციის წინააღმდეგ
ფოტოოქსიდაცია და ფოტორესპირაცია სინათლეზე დამოკიდებული პროცესებია. ფოტოოქსიდაცია არის მზის შუქით გამოწვეული დაჟანგვის პროცესი, ხოლო ფოტორესპირაცია არის ფოტოსინთეზის უსარგებლო რეაქცია, რომლის დროსაც ფერმენტი Rubisco ჟანგბადებს RuBP-ს, რაც იწვევს ენერგიის გარკვეული ნაწილის დაკარგვას. ასე რომ, ეს აჯამებს განსხვავებას ფოტოოქსიდაციასა და ფოტოსუნთქვას შორის.
