Hô hấp sáng là một quá trình sinh hóa phức tạp xảy ra ở thực vật, đặc biệt là trong điều kiện môi trường nhất định. Vậy, chính xác thì Hô Hấp Sáng Xảy Ra ở Thực Vật Nào và tại sao?
Hô hấp sáng xảy ra chủ yếu ở thực vật C3.
Thực vật C3 là nhóm thực vật phổ biến nhất trên Trái Đất, bao gồm nhiều loại cây trồng quan trọng như lúa, đậu tương, lúa mì và phần lớn các loại rau quả. Sở dĩ hô hấp sáng xảy ra mạnh ở thực vật C3 là do đặc điểm cấu tạo và cơ chế cố định CO2 của chúng.
Khi nồng độ CO2 trong khí quyển thấp và nồng độ O2 cao (thường xảy ra vào những ngày nắng nóng, khô hạn), enzyme RuBisCO (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) có xu hướng oxy hóa ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) thay vì carboxyl hóa nó. Quá trình oxy hóa này tạo ra một sản phẩm không mong muốn là phosphoglycolate.
Phosphoglycolate sau đó phải trải qua một loạt các phản ứng phức tạp trong lục lạp, peroxisome và ty thể để chuyển hóa thành glycerate, chất này có thể được đưa trở lại chu trình Calvin. Quá trình này tiêu tốn năng lượng (ATP) và giải phóng CO2, do đó làm giảm hiệu quả quang hợp.
Trong khi đó, thực vật C4 và thực vật CAM có cơ chế đặc biệt để giảm thiểu hoặc loại bỏ hô hấp sáng. Thực vật C4 có cấu trúc lá đặc biệt (giải phẫu Kranz) giúp tập trung CO2 xung quanh enzyme RuBisCO, làm giảm khả năng oxy hóa RuBP. Thực vật CAM mở khí khổng vào ban đêm để hấp thụ CO2 và lưu trữ nó dưới dạng axit hữu cơ, sau đó sử dụng CO2 này vào ban ngày khi khí khổng đóng để giảm mất nước.
Tóm lại, hô hấp sáng là một quá trình lãng phí năng lượng xảy ra chủ yếu ở thực vật C3 trong điều kiện môi trường nhất định. Hiểu rõ về quá trình này giúp chúng ta có thể tìm ra các biện pháp để cải thiện hiệu quả quang hợp và năng suất cây trồng, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu lương thực ngày càng tăng.
