Fotosolunum

Fotosolunum mekanizması

Fotosolunum veya Fotorespirasyon, ışık etkisiyle yapılan hızlandırılmış solunum çeşididir.

Fotosolunum, Kalvin döngüsü olarak da bilinen fotosentezin karanlık devre reaksiyonlarının ana enzimi RuBisCO tarafından gliseraldehit 3-fosfat (G3P) üretiminin farklı bir yoludur. Bununla beraber RuBisCo karbondioksiti oksijene dönüştürür, RuBisConun oksitlenmesi genellikle glikolat ve bir gliserid ile sonuçlanır. Bu genellikle oksijen seviyeleri yüksek olduğunda meydana gelir, örneğin kurak günlerde su kaybını önlemek için stomalar kapandığında.

Fotosolunum üç organelle meydana gelir:

• Kloroplastlar,
• Peroksizomlar ve
• Mitokondri. Fotosolunumda ATP üretimi olmaz.

Oksidatif fotosentetik karbon döngüsü reaksiyonu RuBisCO oksigenaz aktivitesi tarafından katalizlenir.

RuBP + O₂ → Fosfoglikolat + 3-fosfogliserat

Normal olarak aerobik solunum mitokondirde geçer fakat fotosolunum kısmen kloroplastlarda, kısmen peroksizom ve mitokondride geçer. Eğer ortam sıcaklığı artarsa su kaybını önlemek amacıyla stomalar kapanır. Fakat fotosentezle hücreler arası boşluklardaki CO₂ fiksasyonu ve sonuçta O₂ çıkışı devam eder. Ama stomalar kapalı olduğundan içeri daha fazla O₂ giremez, O₂ dışarı çıkamaz. Bir süre sonra O₂/CO₂ oranı yükselir. RuBP karboksilaz CO₂'e fazla duyarlı değildir yani düşük CO₂ derişiminde RuBP çalışmaz. O zaman çift yönlü çlaışan RuBisCo (Rubilazdifosfatoksigenaz) aracılığıyla ribuloz1,5difosfat O₂ ile birleşerek 1 mol gliserat 3-fosfat ve 1 mol fosfoglikolat (glikolit asit) oluşturur. Bu olay fotosolunum olarak tanımlanır.

Kaynaklar

• Stern, Kingsley R., Shelley Jansky, James E Bidlack. Introductory Plant Biology. Mc Graw Hill. 2003 ISBN 0-07-290941-2
• Siedow, James N., David Day. Chapter 14 "Respiration and Photorespiration". Biochemistry and Molecular Biology of Plants. American Society of Plant Physiologists. 2000.