عوامل محیطی مختلف بر فوتو سنتز تأثیر می گذارند محسوس ترین عامل نور است، بطور کلی سرعت فوتو سنتز با افزایش شدت نور، تا حدی که همة پیگمنت ها مورد استفاده قرار گیرند، زیاد می شود در این حالت فوتو سنتز به نقطه اشباع خود می رسد. زیرا پیگمنت ها در این حالت نمی توانند نور بیشتری جذب کنند. افزایش تراکم گاز CO2 تا حدی معین نیز موجب افزایش سرعت فوتو سنتز می شود.
فوتو سنتز مانند سایر مراحل متابولیسمی، مرتبط با بسیاری از تعاملات انزایمی دیگر است محدودة حرارتی خاصی برای فعالیت انزایم ها مناسب است به همین دلیل فوتو سنتز در محدوده ای خاص از دماهای محیطی، بیشتر انجام می شود. دماهای خارج از این محدوده ممکن است موجب غیر فعال شدن بعضی از این انزایم ها شوند. سطح بهینه ای (بسیار مطلوب) فوتوسنتز هر نبات خاص به شدت نور، تراکم CO2 و دما بستگی دارد.
تنفس نوری که مانع فوتو سنتز است:
تنفس نوری فرآیندی وابسته به نور است که طی آن اکسیجن جذب و کاربن دای اکساید آزاد می شود این فرآیند در بعضی نباتات همراه با فوتوسنتز انجام می شود تنفس نوری مانع از وارد شدن کاربن دای اکساید به چرخة کالوین می شود و به همین دلیل به عنوان فرآیندی مخالف با تولید کنندگی فوتوسنتز در نظر گرفته می شود هر مولکول CO2 که داخل چرخة کالوین می شود ابتدا با یک مولکول 5 کاربنی ترکیب می شود. انزایمی که این تعامل را کاتالیز می کند روبیسکو نام دارد در ادامة این تعامل نیز دو اسید سه کاربنی تشکیل می شود انزایم روبیسکو می تواند با اکسیجن نیز تعامل دهد. به عبارتی این انزایم نه تنها موجب کاربوکسیله شدن مرکب 5 کاربنی (ترکیب آن با CO2) می شود بلکه تعامل اکسیجنیشن (ترکیب با O2) آن را نیز کاتالیز می کند. به همین دلیل این انزایم به روبیسکو (ریبولوز بیس فاسفت کاربوکسیلاز اکسیجناز) مشهور شده است، بنابراین مقادیر نسبتاً بالای CO2 به نفع فرآیند فوتوسنتز و مقادیر نسبتاً بالای اکسیجن به نفع فرآیند تنفس نوری است.
در تنفس نوری، مولکول 5 کاربن دار که با اکسیجن ترکیب شده است، تجزیه و از آن یک مولکول 3 کاربن دار و یک مولکول 2 کاربن دار حاصل می شود. مولکول 2 کاربن دار از کلوروپلاست خارج و با تعاملات که بخشی از آنها در مایتوکاندریا انجام می شود، از آن یک مولکول CO2 آزاد می شود. توجه داشته باشید که در فرآیند تنفس نوری، بر خلاف تنفس سلولی مولکولATP تولید نمی شود.
سازگاری های خاص تنفسی نوری را کاهش می دهند:
هوای گرم و خشک، تعرق نبات را افزایش می دهد از طرفی افزایش تعرق باعث می شود تا نبات آب را از راه روزنه ها یا ستوماتا از دست بدهد به همین دلیل روزنه های بسیاری از نباتات در هوای گرم و خشک بسته می شوند. بسته بودن روزنه ها ممکن است CO2 برگ را به حدی پایین آورد که وضع را برای انجام تنفس نوری مناسب سازد. زیرا CO2 نه فقط وارد برگ نمی شود بلکه با انجام فوتوسنتز مصرف نیز می شود این وضع سبب کاهش نسبت CO2 و O2 در برگ و در نتیجه مناسب شدن شرایط لازم برای فعالیت اکسیجنازی انزایم روبیسکو می شود، برای مقابله با این وضع چه سازگاری های در نباتات انجام شده است؟
