Het belangrijkste verschil tussen foto-oxidatie en fotorespiratie is dat foto-oxidatie het oxidatieproces is dat wordt veroorzaakt door het zonlicht, terwijl fotorespiratie een verkwistende reactie van fotosynthese is waarbij het enzym Rubisco RuBP van zuurstof voorziet, waardoor een deel van de energie wordt verspild.
Foto-oxidatie en fotorespiratie zijn twee processen die worden veroorzaakt door zonlicht. In planten beïnvloeden beide processen de normale werking van de weefsels. Foto-oxidatie is verantwoordelijk voor de ophoping van schadelijke reactieve zuurstofsoorten in weefsels. Aan de andere kant is fotorespiratie verantwoordelijk voor energieverspilling in planten.
Wat is foto-oxidatie?
Foto-oxidatie is een door licht geïnduceerd proces waarbij elektronen van chemische soorten verloren gaan of een proces waarbij een stof met zuurstof reageert. In planten treedt foto-oxidatie op wanneer er omgevingsstress is. Daarom staat het bekend als foto-oxidatieve stress. Absorptie van overtollige excitatie-energie leidt tot de vorming van reactieve zuurstofsoorten in plantenweefsels. Accumulatie van deze reactieve zuurstofsoorten is een schadelijk proces in planten dat chloroplasten beschadigt. Deze foto-oxidatieve stress vindt voornamelijk plaats in de aanwezigheid van licht met een hoge intensiteit en een lage concentratie CO2 Het is een lichtafhankelijk proces. In C3-planten beschermt fotorespiratie planten tegen foto-oxidatie.
Figuur 01: Foto-oxidatie
Bovendien kan foto-oxidatie de samenstelling van olie veranderen. Zonlicht en zuurstof veroorzaken de oxidatie van olie. Dit is een belangrijk proces omdat het grote hoeveelheden olielozingen op zee verwijdert. Wanneer olielozingen worden blootgesteld aan zonlicht als gevolg van het foto-oxidatieproces, worden ze daarom uit de zee verwijderd.
Wat is fotorespiratie?
Fotorespiratie is een nevenreactie van de Calvin-cyclus die de verspilling van energie veroorzaakt door fotosynthese veroorzaakt. Tijdens de Calvin-cyclus zet een belangrijk enzym genaamd RuBP-oxygenase-carboxylase (rubisco) RuBP om in fosfoglyceraldehyde door kooldioxide op te nemen. Dit is het normale proces van het produceren van glucosemoleculen. Dit enzym heeft echter het vermogen om zuurstof op te nemen in plaats van koolstofdioxide. Dat betekent dat rubisco het vermogen heeft om zuurstof als substraat te gebruiken in plaats van koolstofdioxide. Wanneer dit gebeurt, start het het bovengenoemde proces: fotorespiratie. Fotorespiratie verspilt eigenlijk energie en een deel van de vaste koolstof. Bovendien vermindert het het aantal suikermoleculen dat kan worden geproduceerd door de normale Calvin-cyclus.
Figuur 02: Fotorespiratie
Fotorespiratie wordt begunstigd door verschillende omstandigheden, zoals lage koolstofdioxide: zuurstofverhouding, hoge temperatuur, enz. Wanneer de temperatuur stijgt, heeft het rubisco-enzym een hogere affiniteit voor zuurstof dan koolstofdioxide. Vandaar dat planten die onder hete en droge omstandigheden groeien, meer fotorespiratie ondergaan dan planten die in andere gebieden worden gekweekt. Planten vertonen echter verschillende aanpassingen en mechanismen om fotorespiratie en energieverlies te minimaliseren. Een voorbeeld zijn C4-planten.
Wat zijn de overeenkomsten tussen foto-oxidatie en fotorespiratie?
- Foto-oxidatie en fotorespiratie zijn lichtafhankelijke processen.
- Beide processen zijn te zien in planten.
- Dit zijn natuurlijke processen.
- Beide reacties kunnen voorkomen in chloroplasten.
- Het zijn chemische reacties.
- Zuurstof is bij beide processen betrokken.
Wat is het verschil tussen foto-oxidatie en fotorespiratie?
Foto-oxidatie is het oxidatieproces dat wordt geïnduceerd door het zonlicht, terwijl fotorespiratie een verkwistende reactie van fotosynthese is waarbij het enzym Rubisco RuBP van zuurstof voorziet, waardoor een deel van de energie wordt verspild. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen foto-oxidatie en fotorespiratie. Bovendien is foto-oxidatie schadelijk voor planten, terwijl fotorespiratie niet schadelijk is voor planten.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen foto-oxidatie en fotorespiratie in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Foto-oxidatie versus fotorespiratie
Foto-oxidatie en fotorespiratie zijn lichtafhankelijke processen. Foto-oxidatie is het oxidatieproces dat wordt veroorzaakt door het zonlicht, terwijl fotorespiratie een verkwistende reactie van fotosynthese is waarbij het enzym Rubisco RuBP van zuurstof voorziet, waardoor een deel van de energie wordt verspild. Dit vat dus het verschil samen tussen foto-oxidatie en fotorespiratie.
