પ્રકાશશ્વસન (Photorespiration) વિશે સમજૂતી આપો.

(N/A) પ્રકાશની હાજરીમાં હરિતકણમાં થતી શ્વસનની પ્રક્રિયાને પ્રકાશશ્વસન કહેવામાં આવે છે.
પ્રકાશશ્વસનને સમજવા માટે કેલ્વિન ચક્રના પ્રથમ તબક્કાને સમજવો જરૂરી છે:
આ પ્રક્રિયામાં $RuBP$ એ $CO_2$ સાથે જોડાઈને $3-PGA$ ના $2$ અણુઓ બનાવે છે, જે $RuBisCO$ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
$RuBP + CO_2 \xrightarrow{RuBisCO} 2 \times 3-PGA$
$RuBisCO$ એ વિશ્વમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતો ઉત્સેચક છે.
લાક્ષણિકતા: તેનું સક્રિય સ્થાન $CO_2$ અને $O_2$ બંને સાથે જોડાઈ શકે છે.
વિશેષતા: $RuBisCO$ ની $O_2$ કરતા $CO_2$ પ્રત્યે વધુ આકર્ષણ શક્તિ હોય છે.
કાર્યપદ્ધતિ: $O_2$ અને $CO_2$ ની સાપેક્ષ સાંદ્રતા નક્કી કરે છે કે કયો અણુ ઉત્સેચક સાથે જોડાશે.
$C_3$ વનસ્પતિઓમાં, અમુક $O_2$ એ $RuBisCO$ સાથે જોડાય છે, જેના કારણે $CO_2$ ના સ્થાપનની કાર્યક્ષમતા ઘટે છે.
આ પથમાં, $RuBP$ એ $O_2$ સાથે જોડાઈને ફોસ્ફોગ્લિસરેટ $(3C)$ અને ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ $(2C)$ નો એક-એક અણુ બનાવે છે. આ પથને પ્રકાશશ્વસન કહેવાય છે.
$5C-RuBP + O_2 \xrightarrow{\text{પ્રકાશશ્વસન}} 1 \times \text{ફોસ્ફોગ્લિસરેટ} (3C) + 1 \times \text{ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ} (2C)$
પ્રકાશશ્વસન પથમાં શર્કરા કે $ATP$ નું સંશ્લેષણ થતું નથી.
તેના બદલે, તેમાં $ATP$ નો વપરાશ થાય છે અને $CO_2$ મુક્ત થાય છે.
આ પથમાં $ATP$ કે $NADPH$ નું કોઈ સંશ્લેષણ થતું નથી.
તેથી, પ્રકાશશ્વસન એ એક બિનઉત્પાદક (wasteful) પ્રક્રિયા છે.