ஒளிச்சுவாசம் அல்லது C2 சுழற்சி அல்லது ஒளிச்சேர்க்கையின் கார்பன் ஆக்ஸிஜனேற்ற சுழற்சி (PCO)

ஒளிச்சுவாசம் அல்லது C₂ சுழற்சி அல்லது ஒளிச்சேர்க்கையின் கார்பன் ஆக்ஸிஜனேற்ற சுழற்சி (PCO)

சுவாசித்தல் என்பது தாவரங்கள் உட்பட அனைத்து உயிரினங்களுக்குமான ஒரு தொடர் நிகழ்வாகும். சில தாவரங்களில் சுவாசித்தல் விகிதமானது ஒளியின் போது அதிகமாகவும் இருளின் போது குறைவாகவும் இருப்பதை டெக்கர் (Decker - 1959) என்பவர் கண்டறிந்தார்.

ஒளிச்சேர்க்கை நடைபெறும் செல்களில் CO₂ இல்லாதபோது மற்றும் O₂ அதிகரிக்கும் போது நடைபெறும் அதிகப்படியான சுவாசம் ஒளிச்சுவாசம் எனப்படுகிறது. C₂ சுழற்சியின் போது RUBISCO-வின் கார்பாக்சிலேஸ் செயல் ஆக்ஸிஜினேஸ் செயலாக மாறுகிறது. C₂ சுழற்சியானது பசுங்கணிகம், பெர்ராக்ஸிசோம் மற்றும் மைட்டோகாண்டரியம் என மூன்று செல் நுண்ணுறுப்புகளில் நடைபெறுகிறது. பசுங்கணிகத்தில் RUBP யானது 2C- பாஸ்போகிளைக்கோலேட் மற்றும் பாஸ்போகிளிசரிக் அமிலமாக மாறுகிறது. இதற்கு RUBISCO நொதி பயன்படுகிறது. இவ்வினையில் முதலில் உருவாகும் பொருள் 2C பொருளாக இருப்பதால் இச்சுழற்சிக்கு C₂ சுழற்சி என்று பெயர் (படம் 13.20).

பாஸ்போ கிளைக்கோலேட் பாஸ்பேட்டை இழந்து கிளைக்கோலேட்டாகிறது. பசுங்கணிகத்தில் உருவான கிளைக்கோலேட்டானது பெர்ராக்ஸிசோமில் நுழைந்து H₂O₂ உடன் இணைந்து கிளைசினாக மாறி மைட்டோகாண்டரியத்திற்கு கடத்தப்படுகிறது. மைட்டோகாண்டரியத்தில் இரு மூலக்கூறுகிளைசின் இணைந்து சீரைனாக மாற்றமடைகிறது. சீரைன் பொராக்ஸிசோமில் நுழைந்து ஹைட்ராக்ஸி பைருவேட்டாகிறது. ஹைட்ராக்ஸி பைருவேட்டானது NADH + H⁺ உதவியுடன் கிளிசரிக் அமிலமாகிறது. பின் இது பசுங்கணிகத்திற்கு திரும்பி ATPயை பயன்படுத்தி பாஸ்போகிளிசரிக் அமிலமாக (PGA) மீண்டும் மாறுகிறது. PGA பின்னர் கால்வின் சுழற்சியில் நுழைகிறது. ஒளிசுவாசமானது ATP போன்ற எந்த ஒரு தனி ஆற்றலையும் உற்பத்தி செய்வதில்லை. சில குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில் ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒட்டுமொத்த ஆற்றலில் 50% ஒளிச் சுவாசத்தின் போது இழக்கப்படுகிறது.

1. ஒளிச் சுவாசத்தின் முக்கியத்துவம்

1. ஒளிச் சுவாசத்தின் போது உருவாகும் கிளைசின் மற்றும் சீரைன் ஆகியவை குளோரோஃபில், புரதங்கள், நியுக்ளியோடைடுகள் போன்ற உயிர்மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும் முன்னோடிப் பொருளாகச் செயல்படுகிறது.

2. ஒளிவேதிவினையின் போது அதிகமாக உற்பத்தி செய்யப்பட்ட ஆற்றல் கூறாகிய NADH + H⁺ - யை பயன்படுத்திக்கொள்கிறது.

3. கிளைக்கோலேட் செல்களை ஆக்ஸிஜனேற்ற சிதைவிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

2. கார்பன் டைஆக்ஸைடு ஈடுசெய்யும் புள்ளி :

ஒளிச்சேர்க்கை வீதமானது எப்பொழுது சுவாச வீதத்தை சமநிலை செய்கிறதோ அதன்பின்னர் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்ஸைடு பரிமாற்றம் நடைபெறுவதில்லை. இச்சமநிலையின் போது சுவாசச் செயலின் போது உருவாகும் ஒளிச்சேர்க்கையின் தேவையை ஈடு செய்வதாக உள்ளது. குறிப்பிட்ட ஒளிச்செறிவின்போதும் இது நிகழ்கிறது. இச்செறிவில் வாயு பரிமாற்றம் பூஜ்ஜிய நிலையை அடைகிறது. ஒளியானது கட்டுப்படுத்தும் காரணியாக இல்லாத போதும் மற்றும் வளிமண்டல CO₂ செறிவு 50 முதல் 100 ppm உள்ளபோது நிகர பரிமாற்றம் பூஜ்ஜியத்தை அடைகிறது.

அட்டவணை 13.5 ஒளிசுவாசம் மற்றும் இருள்சுவாசம் வேறுபாடுகள்

ஒளிச்சுவாசம்

1. பச்சையம் பெற்ற ஒளிச்சேர்க்கை செல்களில் நடைபெறுகிறது.

2. ஒளி இருக்கும் போது மட்டும் நடைபெறும்.

3. பசுங்கணிகம், பெர்ராக்ஸிசோம்கள் மற்றும் மைட்டோகாண்டீரியங்கள் இதில் பங்குபெறுகின்றன.

4. கிளைக்கோலைசிஸ், கிரெப் சுழற்சி மற்றும் ETS நடைபெறுவது இல்லை .

5. கிளைக்கோலிக் அமிலம் இதற்கானதளப்பொருளாக உள்ளது.

6. உயிர் வாழ்க்கைக்கு இது தேவையான நிகழ்வு அல்ல.

7. பாஸ்பரிகரணம் மற்றும் ATP உற்பத்தி ஆகியவை நிகழ்வதில்லை

8. NADH2 ஆக்ஸிஜனேற்றமடைந்து NAD+ ஆக மாறுகிது.

9. ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு உற்பத்தியாகிறது.

10. இறுதி விளைபொருட்கள் PGA மற்றும் CO2.. 

இருள் சுவாசம்

1. அனைத்து உயிருள்ள செல்களிலும் நடைபெறுகிறது.

2. தொடர்ச்சியாக எப்பொழுதும் நடைபெறும்.

3. மைட்டோகாண்டீரியங்களில் மட்டுமே நடைபெறுகிறது.

4. கிளைக்கோலைசிஸ், கிரெப் சுழற்சி மற்றும் ETS நடைபெறுகிறது.

5. கார்போஹைட்ரேட், புரதங்கள் மற்றும் லிப்பிடுகள் ஆகியவை இதற்கான தளப்பொருள்களாக உள்ளன.

6. உயிர் வாழ்விற்கு அவசியமான ஒன்று.

7. பாஸ்பரிகரணம் மூலம் ATP உற்பத்தியாகிறது.

8. NAD+ ஒடுக்கமடைந்து NADH2 உருவாகிறது.

9. ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு உற்பத்தியாவதில்லை.

10. இறுதி விளைபொருட்கள் நீர் மற்றும் CO2.