Atšķirība starp fotosintēzi un fotorespirāciju

galvenā atšķirība starp fotosintēzi un fotorespirāciju ir tas, ka fotosintēze ir process, kurā fotoautotrofi, galvenokārt zaļie augi, aļģes un zilaļģes, no oglekļa dioksīda un ūdens rada ogļhidrātus un skābekli, izmantojot enerģiju saules gaismā, savukārt fotorezpirācija ir blakusreakcija, kurā ferments RuBisCO skābekļa savienojumi RuBP, izraisot daļu no fotosintēzes laikā saražotās enerģijas izšķērdēšanu.

Fotosintēze un fotorespirācija ir divi procesi, kas notiek augos. Tomēr fotosintēze ir svarīgs process, savukārt fotorespirācija ir izšķērdīgs process. Daļa enerģijas un fiksētā oglekļa tiek izšķiesta fotorezimācijas ceļā ar enzīma RuBP oksigenāzes karboksilāzes palīdzību. Tādējādi fotorezpirāciju var dēvēt par procesu, kas samazina fotosintēzes efektivitāti augos.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir fotosintēze
3. Kas ir fotorespirācija
4. Fotosintēzes un fotorespirācijas līdzības
5. Blakus salīdzinājums - fotosintēze vs fotorespirācija tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir fotosintēze?

Fotosintēze ir process, kurā zaļie augi, zilaļģes un aļģes gaismas enerģiju pārvērš ķīmiskajā enerģijā. Šis ir unikāls process, kas notiek tikai fotoautotrofos. Šie organismi uztver saules gaismas enerģiju un pārvērš to ķīmiskajā enerģijā ogļhidrātu veidā, ko organismi var izmantot kā pārtiku. Atšķirībā no cilvēkiem un citiem heterotrofiem, fotosintētiskie organismi nav atkarīgi no citiem organismiem. Viņi paši ražo pārtiku fotosintēzes ceļā un nodrošina citiem to, ko viņi ražo. Augos fotosintēze notiek organellā, ko sauc par hloroplastu.

01. attēls. Fotosintēze

Pigmenti, ko sauc par hlorofiliem, iesaistās gaismas uztveršanā. Augu lapas ir galvenās fotosintēzes vietas augos. Lapu struktūra atbalsta efektīvu fotosintēzi, samazinot ūdens zudumus un veicot efektīvu gāzes apmaiņu caur stomatiem. Izmantojot vairākas darbības, oglekļa dioksīds un ūdens pārvēršas glikozē un skābeklī, izmantojot enerģiju saules gaismā. Fotosintēzē ir divas galvenās reakcijas. Tās ir no gaismas atkarīga reakcija (viegla reakcija) un no gaismas neatkarīga reakcija (tumša reakcija vai Kalvina cikls). Gaismas reakcija rada ATP un NADPH, bet tumšā reakcija rada cukura molekulas, izmantojot gaismas reakcijas produktus. Kalvina cikls notiek trīs galvenajos posmos, proti, karboksilēšanā, reducēšanā un reģenerācijā. Kad blakusprodukta skābeklis nonāk atmosfērā, un tas ir molekulārais skābeklis, ko mēs elpojam. Kad organismiem ir vajadzīga enerģija, tie sašķeļ šīs cukura molekulas galvenokārt glikozi un šūnu procesiem rada ATP (enerģijas molekulas).

Kas ir fotorespirācija?

Fotorezpirācija ir Kalvina cikla blakusreakcija. Kalvina cikla laikā viens galvenais enzīms, ko sauc par RuBP oksigenāzi - karboksilāze (rubisco), iekļaujot oglekļa dioksīdu, pārveido RuBP par fosfoglicerraldehīdu. Tas ir normāls glikozes molekulas ražošanas process. Tomēr šim fermentam ir spēja oglekļa dioksīda vietā iekļaut skābekli. Tas nozīmē, ka Rubisco ir spēja oglekļa dioksīda vietā kā substrātu izmantot skābekli. Kad tas notiek, tas iniciē iepriekš saukto procesa fotorespirāciju. Fotorespirācija faktiski patērē enerģiju un daļu no fiksētā oglekļa.

02. Attēls. Fotoekspirācija

Turklāt tas samazina cukura molekulu sintēzi (tas samazina to cukura molekulu skaitu, kuras var radīt normālā Kalvina ciklā). Fotorezpirācija ir labvēlīga vairākiem apstākļiem, piemēram, zema oglekļa dioksīda: skābekļa attiecība, augsta temperatūra utt. Kad temperatūra paaugstinās, rubisco enzīmam ir augstāka afinitāte pret skābekli nekā oglekļa dioksīdam. Tādējādi augiem, kas aug karstā un sausā laikā, tiek veikta fotorespirācija vairāk nekā citos apgabalos audzētiem augiem. Tomēr planšetdatoriem ir dažādi pielāgojumi un mehānismi, lai samazinātu fotorezidenci un enerģijas zudumus. Viens piemērs ir C4 augi.

Kādas ir līdzības starp fotosintēzi un fotorespirāciju?

• Abi sastopami augos.
• Saules gaisma ir saistīta ar fotosintēzi un fotorespirāciju.
• Abi izmanto fermentus.
• Tie rodas šūnu organellās.

Kāda ir atšķirība starp fotosintēzi un fotorespirāciju?

Fotosintēze un fotorespirācija ir divi procesi, kas notiek augos. Fotosintēzes rezultātā tiek iegūti pārtikas produkti, savukārt fotorezimācija izšķiež fotosintēzes produktus. Dažiem augiem, kas aug karstos un sausos apstākļos, tiek veikta fotorespirācija. Tādējādi augi mēģina samazināt fotorespirāciju, izmantojot vairākus mehānismus.

Zemāk esošajā infografikā ir sniegta sīkāka informācija par atšķirību starp fotosintēzi un fotoresistenci tabulas veidā.

Kopsavilkums - fotosintēze vs fotorespirācija

Fotosintēze fiksē oglekļa dioksīdu, savukārt fotorezimācija fotosintēzes procesā izšķiež daļu no fiksētā oglekļa. Abi procesi ir fermentu virzīti. Fotosintēzes laikā gaismas enerģija ar fotoautotrofiem pārvēršas ķīmiskajā enerģijā. Tam nepieciešami saules gaisma, zaļas krāsas pigmenti, oglekļa dioksīds un ūdens. No otras puses, fotorezpirācija darbojas kā Kalvina cikla blakusreakcija, kurā rubisco enzīms pārvērš RuBP PGA un PG, iekļaujot O₂ nevis CO₂. Fotorespirācija notiek augstā temperatūrā un zemā oglekļa dioksīda koncentrācijā. Šī ir atšķirība starp fotosintēzi un fotorespirāciju.

Atsauce:

1.neaprobežots. “Neierobežota bioloģija.” Lumen, atvērt SUNY mācību grāmatas. Pieejams šeit  
2. “Fotorespirācija.” Hanas akadēmija, Hanas akadēmija. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1. “10187194256”, ko izveidoja Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0), izmantojot Flickr
2. “Photorespiration allgemein” Autors Yikrazuul (saruna) - Savs darbs, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia