Der Hauptunterschied zwischen Photooxidation und Photorespiration besteht darin, dass Photooxidation der durch das Sonnenlicht induzierte Oxidationsprozess ist, während Photorespiration eine verschwenderische Reaktion der Photosynthese ist, bei der das Enzym Rubisco RuBP mit Sauerstoff anreichert, wodurch ein Teil der Energie verschwendet wird.
Photooxidation und Photorespiration sind zwei Prozesse, die durch Sonnenlicht induziert werden. In Pflanzen beeinträchtigen diese beiden Prozesse die normale Funktion des Gewebes. Photooxidation ist für die Akkumulation schädlicher reaktiver Sauerstoffspezies in Geweben verantwortlich. Andererseits ist die Photorespiration für die Energieverschwendung in Pflanzen verantwortlich.
Was ist Photooxidation?
Photooxidation ist ein lichtinduzierter Prozess, bei dem Elektronen aus chemischen Spezies verloren gehen, oder ein Prozess, bei dem eine Substanz mit Sauerstoff reagiert. In Pflanzen tritt Photooxidation auf, wenn Umweltstress herrscht. Daher wird es als photooxidativer Stress bezeichnet. Die Absorption überschüssiger Anregungsenergie führt zur Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies in Pflanzengeweben. Die Akkumulation dieser reaktiven Sauerstoffspezies ist ein schädlicher Prozess in Pflanzen, der Chloroplasten schädigt. Dieser photooxidative Stress tritt hauptsächlich in Gegenwart von hochintensivem Licht und einer niedrigen CO-Konzentration auf 2 Es ist ein lichtabhängiger Prozess. In C3-Pflanzen schützt die Photorespiration die Pflanzen vor Photooxidation.
Abbildung 01: Photooxidation
Außerdem kann die Photooxidation die Zusammensetzung des Öls verändern. Sonnenlicht und Sauerstoff verursachen die Oxidation von Öl. Dies ist ein wichtiger Prozess, da große Mengen an Ölverschmutzungen auf See entfernt werden. Wenn Ölverschmutzungen aufgrund des Photooxidationsprozesses dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, werden sie daher aus dem Meer entfernt.
Was ist Photorespiration?
Photorespiration ist eine Nebenreaktion des Calvin-Zyklus, die dazu führt, dass ein Teil der durch Photosynthese erzeugten Energie verschwendet wird. Während des Calvin-Zyklus wandelt ein Hauptenzym namens RuBP-Oxygenase-Carboxylase (Rubisco) RuBP durch Einbau von Kohlendioxid in Phosphoglycerinaldehyd um. Dies ist der normale Prozess der Produktion von Glukosemolekülen. Dieses Enzym hat jedoch die Fähigkeit, Sauerstoff anstelle von Kohlendioxid einzubauen. Das bedeutet, dass Rubisco anstelle von Kohlendioxid Sauerstoff als Substrat verwenden kann. Wenn dies auftritt, initiiert es den oben genannten Prozess: Photorespiration. Die Photorespiration verschwendet tatsächlich Energie und einen Teil des gebundenen Kohlenstoffs. Außerdem reduziert es die Anzahl der Zuckermoleküle, die durch den normalen Calvin-Zyklus produziert werden können.
Abbildung 02: Photorespiration
Die Photorespiration wird durch mehrere Bedingungen begünstigt, wie z. B. niedriges Kohlendioxid: Sauerstoffverhältnis, hohe Temperatur usw. Wenn die Temperatur steigt, hat das Rubisco-Enzym eine höhere Affinität zu Sauerstoff als zu Kohlendioxid. Daher unterliegen Pflanzen, die unter heißen und trockenen Bedingungen wachsen, einer stärkeren Photorespiration als Pflanzen, die in anderen Gebieten angebaut werden. Pflanzen zeigen jedoch unterschiedliche Anpassungen und Mechanismen, um die Photorespiration und den Energieverlust zu minimieren. Ein Beispiel sind C4-Pflanzen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Photooxidation und Photorespiration?
- Photooxidation und Photorespiration sind lichtabhängige Prozesse.
- Beide Prozesse können in Pflanzen beobachtet werden.
- Das sind natürliche Prozesse.
- Beide Reaktionen können in Chloroplasten auftreten.
- Das sind chemische Reaktionen.
- Sauerstoff ist an beiden Prozessen beteiligt.
Was ist der Unterschied zwischen Photooxidation und Photorespiration?
Photooxidation ist der durch das Sonnenlicht induzierte Oxidationsprozess, während die Photorespiration eine verschwenderische Reaktion der Photosynthese ist, bei der das Enzym Rubisco RuBP mit Sauerstoff anreichert, wodurch ein Teil der Energie verschwendet wird. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Photooxidation und Photorespiration. Darüber hinaus ist die Photooxidation für Pflanzen schädlich, während die Photorespiration für Pflanzen nicht schädlich ist.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Photooxidation und Photorespiration in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Photooxidation vs. Photorespiration
Photooxidation und Photorespiration sind lichtabhängige Prozesse. Photooxidation ist der durch das Sonnenlicht induzierte Oxidationsprozess, während Photorespiration eine verschwenderische Reaktion der Photosynthese ist, bei der das Enzym Rubisco RuBP mit Sauerstoff anreichert, wodurch ein Teil der Energie verschwendet wird. Das fasst also den Unterschied zwischen Photooxidation und Photorespiration zusammen.
