Разлика между фотосинтеза и фотоспирация

Най- ключова разлика между фотосинтезата и фотореспирацията е, че фотосинтезата е процесът, при който фотоавтотрофите, главно зелените растения, водораслите и цианобактериите, генерират въглехидрати и кислород от въглероден диоксид и вода, използвайки енергията на слънчева светлина, докато фотореспирацията е странична реакция, при която ензим Rubisco оксигенати RuBP, което води до загуба на част от енергията, произведена от фотосинтезата.

Фотосинтезата и фотореспирацията са два процеса, които протичат в растенията. Фотосинтезата обаче е важен процес, докато фотореспирацията е разточителен процес. Част от енергията и фиксирания въглерод се губят от фотореспирацията от ензима, наречен RuBP оксигеназа-карбоксилаза. Следователно фотореспирацията може да бъде посочена като процес, който намалява ефективността на фотосинтезата в растенията.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е фотосинтезата
3. Какво е Фотореспирация
4. Прилики между фотосинтезата и фотореспирацията
5. Паралелно сравнение - Фотосинтеза срещу фотореспирация в таблична форма
6. Резюме

Какво е фотосинтезата?

Фотосинтезата е процесът, при който зелените растения, цианобактериите и водораслите преобразуват светлинната енергия в химическа енергия. Това е уникален процес, протичащ само при фотоавтотрофи. Тези организми улавят енергия от слънчевата светлина и я превръщат в химическа енергия под формата на въглехидрати, които могат да се използват от организмите като тяхна храна. Фотосинтетичните организми не зависят от другите организми за храната си, за разлика от хората и други хетеротрофи. Те произвеждат собствена храна чрез фотосинтеза и осигуряват на другите това, което са произвели. При растенията фотосинтезата се извършва в органелата, наречена хлоропласт.

Фигура 01: Фотосинтеза

Пигментите, наречени хлорофили, да участват в улавяне на светлина. Листата на растенията са основните места на фотосинтеза в растенията. Структурата на листата поддържа ефективна фотосинтеза, като минимизира загубата на вода и осъществява ефективния обмен на газ чрез стомаси. Използвайки няколко стъпки, въглеродният диоксид и водата се превръщат в глюкоза и кислород, използвайки енергията на слънчевата светлина. При фотосинтезата има две основни реакции. Те са светлозависима реакция (светлинна реакция) и светлинна независима реакция (тъмна реакция или цикъл на Калвин). Светлинната реакция произвежда ATP и NADPH, докато тъмната реакция произвежда захарни молекули, използвайки продуктите на светлинната реакция. Цикълът на Калвин протича през три основни етапа, а именно карбоксилиране, редукция и регенерация. Тъй като страничният кислород се отделя в атмосферата и това е молекулярният кислород, който дишаме. Когато организмите се нуждаят от енергия, те разграждат тези захарни молекули главно глюкоза и произвеждат АТФ (енергийни молекули) за своите клетъчни процеси.

Какво е Фотореспирация?

Фотореспирацията е странична реакция на цикъла на Калвин. По време на цикъла на Калвин, един основен ензим, наречен RuBP оксигеназа - карбоксилаза (рубиско), превръща RuBP във фосфоглицералдехид чрез включване на въглероден диоксид. Това е нормалният процес на производство на глюкозна молекула. Този ензим обаче има способността да включва кислород вместо въглероден диоксид. Това означава, че Rubisco има способността да използва кислород като свой субстрат вместо въглероден диоксид. Когато това се случи, той инициира гореспоменатия процес фотореспирация. Фотореспирацията всъщност губи енергия и част от фиксирания въглерод.

Фигура 02: Фотореспирация

Освен това, той намалява синтеза на захарни молекули (намалява броя на молекулите захар, които могат да бъдат произведени от нормалния цикъл на Калвин). Фотореспирацията благоприятства от няколко условия като нисковъглероден диоксид: съотношение на кислород, висока температура и др. Когато температурата се повиши, ензимът рубиско има по-голям афинитет към кислорода от въглеродния диоксид. Следователно растенията, които растат при горещи и сухи условия, претърпяват фотореспирация повече от растенията, отглеждани в други райони. Въпреки това, плаките показват различни адаптации и механизми за минимизиране на фотоспирацията и загуба на енергия. Един пример са C4 растенията.

Какви са приликите между фотосинтезата и фотореспирацията?

• И двете се срещат в растенията.
• Слънчевата светлина участва с фотосинтеза и фотореспирацията.
• И двете използват ензими.
• Те се срещат в клетъчните органели.

Каква е разликата между фотосинтезата и фотореспирацията?

Фотосинтезата и фотореспирацията са два процеса, протичащи в растенията. Фотосинтезата произвежда храни, докато фотореспирацията разхищава продуктите на фотосинтезата. Някои растения, които растат при горещи и сухи условия, претърпяват повече фотореспирация. Следователно растенията се опитват да сведат до минимум фотореспирацията, като приемат няколко механизма.

Инфографиката по-долу представя повече подробности за разликата между фотосинтезата и фотореспирацията в таблична форма.

Обобщение - Фотосинтеза срещу фотоспирация

Фотосинтезата фиксира въглеродния диоксид, докато фотореспирацията губи част от неподвижния въглерод чрез фотосинтеза. И двата процеса се управляват от ензими. По време на фотосинтезата светлинната енергия се преобразува в химическа енергия чрез фотоавтотрофи. Нуждае се от слънчева светлина, пигменти в зелен цвят, въглероден диоксид и вода. От друга страна, фотореспирацията действа като странична реакция на цикъла на Калвин, при който ензимът рубиско превръща RuBP в PGA и PG, като включва O₂ вместо СО₂. Фотореспирацията възниква при висока температура и ниски концентрации на въглероден диоксид. Това е разликата между фотосинтезата и фотореспирацията.

справка:

1.Boundless. "Безгранична биология." Lumen, Open SUNY Учебници. Налични тук  
2. "Photorespiration". Академия Хан, Академия Хан. Налични тук  

С любезност на изображенията:

1. "10187194256" от Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0) чрез Flickr
2. "Фотореспирация allgemein" От Yikrazuul (беседа) - Собствена работа, (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia