ஒளிசுவாசம்
Photorespiration
RuBisCO பூமியில் அதிகம் காணப்படும் புரதம், ஆனால் அது ஒரு குறைபாடுள்ள நொதி. அதனால் CO2 மற்றும் O2-வை வேறுபடுத்தி அறிய முடியாது. இந்த பரிணாம வளர்ச்சிக் குறைபாடே C3 தாவரங்கள் தாங்கள் நிலைநிறுத்திய கார்பனில் 25%-ஐ இழக்கக் காரணமாகிறது.
கருத்து விளக்கம்
C3 தாவரங்களில், O2 செறிவு அதிகமாக இருக்கும்போது RuBisCO ஒரு ஆக்சிஜனேஸாகச் செயல்படுகிறது. இது RuBP உடன் வினைபுரிந்து ஒரு மூலக்கூறு பாஸ்போகிளைகோலேட் மற்றும் ஒரு மூலக்கூறு 3-PGA-வை உருவாக்குகிறது. இந்த நிகழ்வு பசுங்கணிகம், பெராக்ஸிசோம் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் நடைபெறுகிறது. இது சர்க்கரையையோ அல்லது ATP-யையோ உருவாக்காமல், ATP-யை நுகர்ந்து CO2-வை வெளியிடுகிறது.
இது ஏன் முக்கியம்
RuBisCO நொதி CO2 மற்றும் O2 ஆகிய இரண்டையும் பிணைக்கும் தன்மையைக் கொண்டிருப்பதால் ஏற்படும் ஒரு பரிணாம விளைவு இதுவாகும்.
NEET பார்வை
இந்த பாதையில் ஈடுபடும் செல் நுண்ணுறுப்புகளான பசுங்கணிகம், பெராக்ஸிசோம் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியா பற்றி NEET-ல் அடிக்கடி கேட்கப்படுகிறது. இங்கே ATP உற்பத்தி செய்யப்படுவதில்லை, இது ஒரு வீணான செயல் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். இதை C4 ஒளிச்சேர்க்கையுடன் குழப்பிக் கொள்ளாதீர்கள், ஏனெனில் C4 தாவரங்கள் இந்த குறைபாட்டைத் தவிர்க்கவே பரிணமித்தன.
மருத்துவ முக்கியத்துவம்
ஒளிசுவாசம் என்பது பயிர் விளைச்சலைக் குறைக்கும் ஒரு வளர்சிதை மாற்ற இழப்பாகும், இது உலகளாவிய உணவுப் பாதுகாப்பை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. மனித உடலியலில், நொதிகள் அடி மூலக்கூறுகளை வேறுபடுத்தி அறியத் தவறுவது, பினைல்கீட்டோன்யூரியா (Phenylketonuria) போன்ற வளர்சிதை மாற்றக் கோளாறுகளைப் போன்றது, அங்கு ஒரு நொதியின் செயலிழப்பு முழு பாதையையும் சீர்குலைக்கிறது.
விரிவான குறிப்புகள் (ஆங்கிலத்தில்)
Introduction
Photorespiration is a metabolic process in C3 plants where RuBisCO reacts with O₂ instead of CO₂ under high O₂ / low CO₂ conditions, leading to loss of fixed carbon as CO₂ without producing ATP or NADPH.
Core concept
C3 plants: RuBisCO (ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase) can react with both CO₂ (carboxylation, useful) and O₂ (oxygenation, wasteful). Oxygenation pathway: RuBP + O₂ → phosphoglycolate + PGA. Phosphoglycolate is processed in peroxisomes and mitochondria → CO₂ released + ATP consumed with NO sugar gain. Occurs in chloroplast + peroxisome + mitochondria (three organelles). Temperature-dependent: increases at high temperature.
Go deeper
C4 plants eliminate photorespiration: Mesophyll cells fix CO₂ into C4 acids (OAA, malate) via PEP carboxylase (high CO₂ affinity, doesn't react with O₂) → C4 acids transported to bundle sheath cells → CO₂ released → enters Calvin cycle with CO₂ concentrated around RuBisCO. CO₂ concentration mechanism prevents photorespiration.
From Class 10
Photosynthesis fixes CO₂. But sometimes the enzyme RuBisCO reacts with O₂ instead of CO₂, wasting energy. This wasteful process is called photorespiration.