تفاوت اصلی بین فوتواکسیداسیون و تنفس نوری در این است که اکسیداسیون نوری فرآیند اکسیداسیون ناشی از نور خورشید است، در حالی که تنفس نوری یک واکنش بیهوده فتوسنتز است که در آن آنزیم Rubisco به RuBP اکسیژن می‌دهد و باعث هدر رفتن بخشی از انرژی می‌شود.
فتواکسیداسیون و تنفس نوری دو فرآیندی هستند که توسط نور خورشید القا می شوند. در گیاهان، هر دو این فرآیندها بر عملکرد طبیعی بافت‌ها تأثیر می‌گذارند. فوتواکسیداسیون مسئول تجمع گونه های اکسیژن فعال مضر در بافت ها است. از سوی دیگر، تنفس نوری مسئول هدر رفتن انرژی در گیاهان است.
فتواکسیداسیون چیست؟
فتواکسیداسیون یک فرآیند القای نور از دست دادن الکترون از گونه های شیمیایی یا فرآیند واکنش یک ماده با اکسیژن است. در گیاهان، فتواکسیداسیون زمانی رخ می دهد که استرس محیطی وجود داشته باشد. از این رو، به عنوان استرس نور اکسیداتیو شناخته می شود. جذب انرژی مازاد برانگیختگی منجر به تولید گونه‌های فعال اکسیژن در بافت‌های گیاهی می‌شود. تجمع این گونه های اکسیژن فعال یک فرآیند مضر در گیاهان است که به کلروپلاست ها آسیب می رساند. این استرس نور اکسیداتیو عمدتا در حضور نور با شدت بالا و غلظت کم CO2 اتفاق می افتد. این یک فرآیند وابسته به نور است. در گیاهان C3، تنفس نوری از گیاهان در برابر اکسیداسیون نور محافظت می کند.
شکل 01: فتواکسیداسیون
علاوه بر این، فتواکسیداسیون قادر است ترکیب روغن را تغییر دهد. نور خورشید و اکسیژن باعث اکسیده شدن روغن می شوند. این یک فرآیند مهم است زیرا حجم زیادی از نشت نفت را در دریا حذف می کند. بنابراین، هنگامی که نشت نفت به دلیل فرآیند اکسیداسیون نور خورشید در معرض نور خورشید قرار می گیرد، از دریا پاک می شود.
تنفس نوری چیست؟
فتوسنتز یک واکنش جانبی چرخه کالوین است که باعث هدر رفتن مقداری انرژی تولید شده توسط فتوسنتز می شود. در طول چرخه کالوین، یک آنزیم اصلی به نام RuBP oxygenase-carboxylase (rubisco) با ترکیب دی اکسید کربن RuBP را به فسفوگلیسرآلدئید تبدیل می کند. این فرآیند طبیعی تولید مولکول های گلوکز است. با این حال، این آنزیم توانایی ترکیب اکسیژن به جای دی اکسید کربن را دارد. این بدان معناست که روبیسکو توانایی استفاده از اکسیژن را به عنوان بستر خود به جای دی اکسید کربن دارد. هنگامی که این اتفاق می افتد، فرآیند فوق را آغاز می کند: تنفس نوری. تنفس نوری در واقع انرژی و مقداری از کربن ثابت را هدر می دهد.علاوه بر این، تعداد مولکول‌های قندی را که می‌توان توسط چرخه طبیعی کالوین تولید کرد، کاهش می‌دهد.
شکل 02: تنفس نوری
Photorespiration با شرایط مختلفی مانند دی اکسید کربن کم مورد علاقه است: نسبت اکسیژن، دمای بالا و غیره. هنگامی که دما افزایش می یابد، آنزیم روبیسکو تمایل بیشتری به اکسیژن نسبت به دی اکسید کربن دارد. از این رو، گیاهانی که در شرایط گرم و خشک رشد می کنند، بیش از گیاهانی که در مناطق دیگر رشد می کنند، تحت تنفس نوری قرار می گیرند. با این حال، گیاهان سازگاری ها و مکانیسم های متفاوتی را برای به حداقل رساندن تنفس نوری و از دست دادن انرژی نشان می دهند. یک نمونه گیاهان C4 است.
شباهت‌های بین Photooxidation و Photo Respiration چیست؟
- فتواکسیداسیون و تنفس نوری فرآیندهای وابسته به نور هستند.
- هر دو فرآیند را می توان در گیاهان مشاهده کرد.
- اینها فرآیندهای طبیعی هستند.
- هر دو واکنش ممکن است در کلروپلاست رخ دهد.
- آنها واکنش های شیمیایی هستند.
- اکسیژن در هر دو فرآیند دخیل است.
تفاوت بین Photooxidation و Photo Respiration چیست؟
فتواکسیداسیون فرآیند اکسیداسیون ناشی از نور خورشید است، در حالی که تنفس نوری یک واکنش بیهوده فتوسنتز است که در آن آنزیم Rubisco با اکسیژن RuBP باعث هدر رفتن بخشی از انرژی می شود. بنابراین، این تفاوت اصلی بین نور اکسیداسیون و تنفس نوری است. علاوه بر این، اکسیداسیون نوری برای گیاهان مضر است، در حالی که تنفس نوری برای گیاهان مضر نیست.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین فوتواکسیداسیون و تنفس نوری را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - فوتواکسیداسیون در مقابل تنفس نوری
فتواکسیداسیون و تنفس نوری فرآیندهای وابسته به نور هستند. فوتواکسیداسیون فرآیند اکسیداسیون القا شده توسط نور خورشید است در حالی که تنفس نوری یک واکنش بیهوده فتوسنتز است که در آن آنزیم Rubisco به RuBP اکسیژن می‌دهد و باعث هدر رفتن بخشی از انرژی می‌شود. بنابراین، این تفاوت بین نور اکسیداسیون و تنفس نوری را خلاصه می کند.
