Ključna razlika između fotosinteze i fotorespiracije je u tome što je fotosinteza proces kojim fotoautotrofi, uglavnom zelene biljke, alge i cijanobakterije, stvaraju ugljikohidrate i kisik iz ugljičnog dioksida i vode koristeći energiju sunčeve svjetlosti dok je fotorespiracija sporedna. reakcija u kojoj enzim RuBisCO oksigenira RuBP, uzrokujući da se dio energije proizvedene fotosintezom troši.
Fotosinteza i fotorespiracija su dva procesa koja se dešavaju u biljkama. Međutim, fotosinteza je važan proces, dok je fotorespiracija rasipnički proces. Dio energije i fiksnog ugljika gubi se fotorespiracijom enzima koji se zove RuBP oksigenaza-karboksilaza. Stoga se fotorespiracija može nazvati procesom koji smanjuje efikasnost fotosinteze u biljkama.
Šta je fotosinteza?
Fotosinteza je proces kojim zelene biljke, cijanobakterije i alge pretvaraju svjetlosnu energiju u kemijsku energiju. Ovo je jedinstven proces koji se javlja samo kod fotoautotrofa. Ovi organizmi hvataju energiju iz sunčeve svjetlosti i pretvaraju je u kemijsku energiju u obliku ugljikohidrata, koje organizmi mogu koristiti kao svoju hranu. Fotosintetski organizmi ne zavise od drugih organizama za svoju hranu za razliku od ljudi i drugih heterotrofa. Oni proizvode vlastitu hranu fotosintezom i daju drugima ono što su proizveli. U biljkama se fotosinteza odvija u organeli zvanoj hloroplast.
Slika 01: Fotosinteza
Pigmenti zvani hlorofili koji učestvuju u hvatanju svjetlosti. Biljni listovi su glavna mjesta fotosinteze u biljkama. Struktura lista podržava efikasnu fotosintezu minimizirajući gubitak vode i efikasnu izmjenu plina putem stomata. Koristeći nekoliko koraka, ugljični dioksid i voda pretvaraju se u glukozu i kisik koristeći energiju sunčeve svjetlosti. Postoje dvije glavne reakcije u fotosintezi. Oni su reakcija zavisna od svetlosti (svetlosna reakcija) i reakcija nezavisna od svetlosti (reakcija tame ili Calvinov ciklus). Svjetlosna reakcija proizvodi ATP i NADPH dok tamna reakcija proizvodi molekule šećera koristeći proizvode svjetlosne reakcije. Calvinov ciklus se odvija kroz tri glavna koraka, a to su karboksilacija, redukcija i regeneracija. Kao nusprodukt kisik se oslobađa u atmosferu i to je molekularni kisik koji udišemo. Kada je organizmima potrebna energija, oni razbijaju ove molekule šećera uglavnom glukozu i proizvode ATP (energetske molekule) za svoje stanične procese.
Šta je fotorespiracija?
Fotorespiracija je nuspojava Calvinovog ciklusa. Tokom Calvinovog ciklusa, jedan glavni enzim koji se zove RuBP oksigenaza – karboksilaza (rubisco) pretvara RuBP u fosfogliceraldehid ugradnjom ugljičnog dioksida. To je normalan proces proizvodnje molekula glukoze. Međutim, ovaj enzim ima sposobnost da ugradi kisik umjesto ugljičnog dioksida. To znači da Rubisco ima sposobnost da koristi kisik kao svoj supstrat umjesto ugljičnog dioksida. Kada se to dogodi, pokreće se gorenazvani proces fotorespiracije. Fotorespiracija zapravo troši energiju i dio fiksiranog ugljika.
Slika 02: Fotorespiracija
Štaviše, smanjuje sintezu molekula šećera (smanjuje broj molekula šećera koji se mogu proizvesti normalnim Calvinovim ciklusom). Fotorespiracija pogoduje nekoliko uslova kao što je nizak ugljični dioksid: omjer kisika, visoka temperatura, itd. Kada se temperatura poveća, rubisco enzim ima veći afinitet prema kisiku od ugljičnog dioksida. Dakle, biljke koje rastu u toplim i sušnim uvjetima podliježu fotorespiraciji više od biljaka koje se uzgajaju u drugim područjima. Međutim, ploče pokazuju različite adaptacije i mehanizme za smanjenje fotorespiracije i gubitka energije. Jedan primjer su biljke C4.
Koje su sličnosti između fotosinteze i fotorespiracije?
- Oba se javljaju u biljkama.
- Sunčeva svjetlost je uključena u fotosintezu i fotorespiraciju.
- Oba koriste enzime.
- Nastaju unutar ćelijskih organela.
Koja je razlika između fotosinteze i fotorespiracije?
Fotosinteza i fotorespiracija su dva procesa koja se odvijaju u biljkama. Fotosinteza proizvodi hranu, dok fotorespiracija gubi produkte fotosinteze. Neke biljke koje rastu u toplim i suhim uslovima više podležu fotorespiraciji. Stoga biljke pokušavaju da minimiziraju fotorespiraciju usvajanjem nekoliko mehanizama.
Infografika ispod predstavlja više detalja o razlici između fotosinteze i fotorespiracije u obliku tabele.
Sažetak – fotosinteza vs fotorespiracija
Fotosinteza fiksira ugljični dioksid dok fotorespiracija troši dio fiksiranog ugljika fotosintezom. Oba procesa su vođena enzimima. Tokom fotosinteze, svetlosna energija se pretvara u hemijsku pomoću fotoautotrofa. Potrebna mu je sunčeva svjetlost, pigmenti zelene boje, ugljični dioksid i voda. S druge strane, fotorespiracija djeluje kao sporedna reakcija Calvinovog ciklusa u kojem enzim rubisco pretvara RuBP u PGA i PG ugradnjom O2 umjesto CO2Fotorespiracija se javlja pod visokim temperaturama i niskim koncentracijama ugljičnog dioksida. Ovo je razlika između fotosinteze i fotorespiracije.
