تنفس نوری فرایندی است که در آن آنزیم روبیسکو بهجای کربوکسیلاسیون، ریبولوز-1،5-بیفسفات را اکسیژنه کرده و موجب اتلاف CO2 و کاهش کارایی فتوسنتز در گیاهان C3 میشود. CO2 و O2 در واکنش با RuBP رقابت میکنند (اثر واربرگ) و در شرایط طبیعی نسبت کربوکسیلاسیون به اکسیژناسیون حدود 3:1 است. این چرخه در نور و طی تعامل کلروپلاست، پراکسیزوم و میتوکندری انجام میشود و در گیاهان C4 بهعلت غلظت بالاتر CO2 بسیار محدود است.
تنفس نوری ( Photo Respiration ) :
آنزیم روبیسکو ( RUBRc ) علاوه بر کربوکسیله کردن ریبولوز 1 و 5 – بی فسفات ( RUBP)می تواند آنرا اکسیده کند که به فرآیند اکسید شدن RUBP توسط آنزیم روبیسکو تنفس نوری گویند.
بنابراین تنفس نوری خلاف جهت فتوسنتز باعث اتلاف Co2 در گیاهان C3 می شود.
Co2 و o2 بعنوان مواد جایگذین برای واکنش با ریبولوز 1 و 5 بی فسفات با همدیگر رقابت می کنند ( اثر واربرگ ).
اگر غلظت Co2 و O2 برابر باشد ، نهاندانگان می توانند Co2 را 80 بار سریعتر تثبیت کنند ولی در حالت طبیعی که غلظت Co2 نسبت به o2 بسیار کمتر است نسبت کربوکسیلاسیون به اکسیژناسیون 3 به 1 است.
در گیاهان C4 که غلظت Co2 در محل آنزیم رابیسکو بیشتر از شرایط طبیعی است تنفس نوری رخ نمی دهد یا بسیار کم رخ می دهد که همین یکی از دلایل بالاتر بودن عملکرد گیاهان C4 است.
تنفس نوری در حضور نور که چزخه کالوین فعال است رخ می دهد.چرخه تنفس نوری در سه اندامک کلروپلاست ، پراکسی زوم و میتوکندری انجام می شود.
تنفس نوری فقط در سلولهای کلروپلاست دار انجام می شود ولی تنفس معمولی در هر سلول زنده انجام می شود.
اگر اکسیژن محیط به 1% کاهش یابد ، تنفس نوری متوقف می شود . میزان تنفس نوری و تنفس معمولی در گیاهان C4 در نور و تاریکی تقریباً مساوی است که علت آن تنفس نوری بسیا کم گیاهان C4 است.
اگر غلظت O2 در هوا از مقادیر جزئی به 21 درد افزایش یابد ، مقدار قتوسنتز گیاهان C4 تغییر نمی کند ولی در گیاهان C3 خیلی کاهش می یابد.