Különbség a fotoszintézis és a fotoreszpiráció között

Az kulcs különbség a fotoszintézis és a fényszívás között az, hogy a A fotoszintézis az a folyamat, amelynek során a fotoautotrófok, elsősorban zöld növények, algák és cianobaktériumok, szén-dioxidból és vízből szénhidrátokat és oxigént generálnak napfényben lévő energiát használva, míg a fényelnyelés egy olyan oldalsó reakció, amelyben a enzim RuBisCo oxigéntartalmú RuBP, ami a fotoszintézis által termelt energia egy részének pazarlását okozza.

A fotoszintézis és a fotoreszpiráció két folyamat fordul elő a növényekben. A fotoszintézis azonban fontos folyamat, míg a fényelnyelés pazarló folyamat. Az energia és a rögzített szén egy részét a RuBP oxigenáz-karboxiláz enzim fotoreszpirációja pazarolja. Ezért a fényelnyelést olyan folyamatnak lehet nevezni, amely csökkenti a növényekben a fotoszintézis hatékonyságát.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a fotoszintézis?
3. Mi a fotoreszpiráció?
4. A fotoszintézis és a fényszívás hasonlóságai
5. Side by side összehasonlítás - Fotoszintézis vs fotoreszpiráció táblázatos formában
6. Összegzés

Mi a fotoszintézis??

A fotoszintézis az a folyamat, amelynek során a zöld növények, a cianobaktériumok és az algák a fényenergiát kémiai energiává alakítják. Ez egy egyedülálló folyamat, amely csak a fotoautotrófokban fordul elő. Ezek az organizmusok elkapják az energiát a napfénytől, és kémiai energiává alakítják azokat szénhidrátok formájában, amelyeket az organizmusok felhasználhatnak ételeikként. Az emberek és más heterotrófoktól eltérően a fotoszintetikus organizmusok nem függnek más szervezetektől élelmezésük során. Saját ételeiket fotoszintézissel állítják elő, és másoknak megkapják az általuk előállított táplálékot. A növényekben a fotoszintézis a kloroplaszt nevű organellben zajlik.

01. ábra: Fotoszintézis

A pigmenteket klorofillnek nevezték, hogy bevonják a fényt. A növények levelei a fotoszintézis fő helyei a növényekben. A levélszerkezet támogatja a hatékony fotoszintézist a vízveszteség minimalizálásával és a sztomatán keresztül történő hatékony gázcserével. Több lépésben a szén-dioxid és a víz a napfényben lévő energiát felhasználva glükózzá és oxigénné alakul át. Két fő reakció van a fotoszintézisben. Ezek fényfüggő reakció (fény reakció) és fénytől független reakció (sötét reakció vagy Calvin-ciklus). A könnyű reakció ATP-t és NADPH-t eredményez, míg a sötét reakció cukormolekulákat hoz létre a könnyű reakció termékei felhasználásával. A kalvin-ciklus három fő lépésen megy keresztül, nevezetesen a karboxilezésen, a redukción és a regeneráción. Amint a melléktermék oxigén szabadul fel a légkörbe, és ez az a molekuláris oxigén, amelyet belélegzünk. Amikor az organizmusoknak energiára van szükség, ezeket a cukormolekulákat elsősorban a glükózt megbontják, és ATP-t (energiamolekulákat) termelnek sejtes folyamataikhoz.

Mi a fotoreszpiráció??

A fotoreszpiráció a kalvin-ciklus egyik oldalsó reakciója. A Calvin-ciklus alatt az egyik fő enzim, a RuBP oxigenáz - karboxiláz (rubisco), átalakítja a RuBP-t foszfo-glicerraldehiddé, szén-dioxid beépítésével. Ez a glükóz-molekula előállításának normális folyamata. Ez az enzim azonban képes szén-dioxid helyett oxigént beépíteni. Ez azt jelenti, hogy a Rubisco képes szén-dioxid helyett oxigént használni szubsztrátjaként. Amikor ez megtörténik, elindítja a fentebb említett fotoreszpirációt. A fotoreszpiráció valójában az energiát és a rögzített szén egy részét pazarolja.

02 ábra: Fotoreszpiráció

Ezenkívül csökkenti a cukormolekulák szintézisét (csökkenti a normál Calvin-ciklus során előállítható cukormolekulák számát). A fotoreszpiráció számos körülménynek kedvez, például alacsony szén-dioxid: oxigén arány, magas hőmérséklet stb. A hőmérséklet emelkedésével a rubisco enzim nagyobb affinitással rendelkezik az oxigén ellen, mint a szén-dioxid. Ennélfogva a meleg és száraz körülmények között növekvő növények fotoreszpiráción esnek át, mint a más területeken termesztett növények. A platták azonban eltérő adaptációkat és mechanizmusokat mutatnak a fotoreszpiráció és az energiaveszteség minimalizálása érdekében. Az egyik példa a C4 növények.

Milyen hasonlóságok vannak a fotoszintézis és a fotoreszpiráció között??

• Mindkettő növényben fordul elő.
• A napfény részt vesz a fotoszintézisben és a fényszívásban.
• Mindkettő enzimeket használ fel.
• Ezek a sejtes organellákban fordulnak elő.

Mi a különbség a fotoszintézis és a fényszívás között??

A fotoszintézis és a fotoreszpiráció két folyamat történik a növényekben. A fotoszintézis ételeket állít elő, míg a fotoreszpiráció a fotoszintézis termékeit pazarolja. Egyes, meleg és száraz körülmények között növekvő növények fotoreszpiráción mennek keresztül. Ezért a növények többféle mechanizmus alkalmazásával próbálják minimalizálni a fényvisszaverődést.

Az alábbi infographic további részleteket mutat be a fotoszintézis és a fotoreszpiráció közötti különbségről táblázatos formában.

Összegzés - Fotoszintézis vs fotoreszpiráció

A fotoszintézis rögzíti a szén-dioxidot, míg a fotoreszpiráció a rögzített szén egy részét fotoszintézissel pazarolja. Mindkét folyamat enzimvezérelt. A fotoszintézis során a fényenergia fotoautotrofok révén kémiai energiává alakul. Napfényre, zöld színű pigmentekre, szén-dioxidra és vízre van szüksége. Másrészt a fotoreszpiráció a Calvin-ciklus mellékreakciójaként működik, amelyben a rubisco enzim RuBP-t PGA-ra és PG-re konvertál, O₂ CO helyett₂. A fotoreszpiráció magas hőmérsékleten és alacsony szén-dioxid-koncentrációknál fordul elő. Ez a különbség a fotoszintézis és a fényszívás között.

Referencia:

1.Boundless. „Határtalan biológia.” Lumen, Nyissa meg a SUNY tankönyveket. Itt érhető el  
2. „fotorespiráció.” Khan Akadémia, Khan Akadémia. Itt érhető el  

Kép jóvoltából:

1. „10187194256”, Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0), a Flickr útján
2. „Photorespiration allgemein”: Yikrazuul (beszéd) - Saját munka, (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével