Avainero valohapetuksen ja valohengityksen välillä on se, että valohapetus on auringonvalon aiheuttama hapetusprosessi, kun taas valohengitys on turha fotosynteesin reaktio, jossa Rubisco-entsyymi hapettaa RuBP:tä, mikä aiheuttaa osan energiasta hukkaan.
Valohapetus ja valohengitys ovat kaksi prosessia, joita auringonvalo aiheuttaa. Kasveissa nämä molemmat prosessit vaikuttavat kudosten normaaliin toimintaan. Fotooksidaatio on vastuussa haitallisten reaktiivisten happilajien kertymisestä kudoksiin. Toisa alta valohengitys on vastuussa kasvien energian tuhlauksesta.
Mitä valohapetus on?
Valohapetus on valon aiheuttama prosessi, jossa elektroneja menetetään kemiallisista lajeista tai prosessi, jossa aine saatetaan reagoimaan hapen kanssa. Kasveissa fotooksidaatiota tapahtuu ympäristön stressin yhteydessä. Siksi se tunnetaan fotooksidatiivisena stressinä. Ylimääräisen viritysenergian imeytyminen johtaa reaktiivisten happilajien muodostumiseen kasvikudoksissa. Näiden reaktiivisten happilajien kerääntyminen on haitallinen prosessi kasveissa, joka vahingoittaa kloroplasteja. Tämä fotooksidatiivinen stressi tapahtuu pääasiassa korkean intensiteetin valon ja alhaisen CO-pitoisuuden läsnä ollessa.2 Se on valosta riippuvainen prosessi. C3-kasveissa valohengitys suojaa kasveja valohapetukselta.
Kuva 01: Valohapetus
Lisäksi valohapetus pystyy muuttamaan öljyn koostumusta. Auringonvalo ja happi aiheuttavat öljyn hapettumista. Tämä on tärkeä prosessi, koska se poistaa suuria määriä öljyvuotoja merellä. Siksi, kun öljyvuoto altistuu auringonvalolle valohapetusprosessin vuoksi, ne poistuvat merestä.
Mitä on valokuvahengitys?
Photohengitys on Calvinin syklin sivureaktio, joka aiheuttaa osan fotosynteesin tuottaman energian tuhlaamisesta. Calvin-syklin aikana yksi pääentsyymi, nimeltään RuBP-oksygenaasi-karboksylaasi (rubisco), muuttaa RuBP:n fosfoglyseraldehydiksi sisällyttämällä siihen hiilidioksidia. Tämä on normaali glukoosimolekyylien tuotantoprosessi. Tällä entsyymillä on kuitenkin kyky sisällyttää happea hiilidioksidin sijasta. Tämä tarkoittaa, että rubisco pystyy käyttämään substraattina happea hiilidioksidin sijasta. Kun tämä tapahtuu, se käynnistää edellä mainitun prosessin: valohengityksen. Valohengitys itse asiassa tuhlaa energiaa ja osaa kiinteästä hiilestä. Lisäksi se vähentää sokerimolekyylien määrää, joita normaali Calvin-sykli voi tuottaa.
Kuva 02: Valohengitys
Valohengitystä suosivat useat olosuhteet, kuten alhainen hiilidioksidi: happisuhde, korkea lämpötila jne. Kun lämpötila nousee, rubisco-entsyymillä on suurempi affiniteetti happea kohtaan kuin hiilidioksidilla. Siksi kuumissa ja kuivissa olosuhteissa kasvavat kasvit altistuvat valohengitykselle enemmän kuin muilla alueilla kasvatetut kasvit. Kasveilla on kuitenkin erilaisia mukautumisia ja mekanismeja valohengityksen ja energiahäviön minimoimiseksi. Yksi esimerkki ovat C4-laitokset.
Mitä yhtäläisyyksiä valohapetuksen ja valohengityksen välillä on?
- Valohapetus ja valohengitys ovat valosta riippuvaisia prosesseja.
- Molemmat prosessit näkyvät kasveissa.
- Nämä ovat luonnollisia prosesseja.
- Molemmat reaktiot voivat tapahtua kloroplasteissa.
- Ne ovat kemiallisia reaktioita.
- Happi on mukana molemmissa prosesseissa.
Mitä eroa valohapetuksella ja valohengityksellä on?
Fotooksidaatio on auringonvalon aiheuttama hapetusprosessi, kun taas valohengitys on turha fotosynteesin reaktio, jossa Rubisco-entsyymi hapettaa RuBP:tä, jolloin osa energiasta menee hukkaan. Näin ollen tämä on avainero valohapetuksen ja valohengityksen välillä. Lisäksi valohapetus on haitallista kasveille, kun taas valohengitys ei ole haitallista kasveille.
Alla oleva infografiikka esittelee valohapetuksen ja valohengityksen erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – valohapetus vs. valohengitys
Valohapetus ja valohengitys ovat valosta riippuvaisia prosesseja. Fotooksidaatio on auringonvalon aiheuttama hapetusprosessi, kun taas valohengitys on turha fotosynteesin reaktio, jossa Rubisco-entsyymi hapettaa RuBP:tä, mikä aiheuttaa osan energian hukkaa. Joten tämä tiivistää eron valohapetuksen ja valohengityksen välillä.
