Rozdiel medzi fotosyntézou a fotoréziou

kľúčový rozdiel medzi fotosyntézou a fotoréziou je to fotosyntéza je proces, pri ktorom fotoautotrofy, hlavne zelené rastliny, riasy a cyanobaktérie, generujú uhľohydráty a kyslík z oxidu uhličitého a vody, využívajúc energiu na slnečnom svetle, zatiaľ čo fotoradirácia je vedľajšou reakciou, pri ktorej enzým RuBisCO oxygenáty RuBP, spôsobuje, že časť energie produkovanej fotosyntézou sa premrhá.

Fotosyntéza a fotodpirácia sú dva procesy, ktoré sa vyskytujú v rastlinách. Fotosyntéza je však dôležitý proces, zatiaľ čo fotorezpirácia je zbytočný proces. Časť energie a fixovaného uhlíka sa stráca fotoreziviou enzýmom nazývaným RuBP oxygenáza-karboxyláza. Preto sa fotorezpirácia môže nazývať proces, ktorý znižuje účinnosť fotosyntézy v rastlinách.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je fotosyntéza
3. Čo je to fotodpirácia
4. Podobnosti medzi fotosyntézou a fotoreziáciou
5. Porovnanie bok po boku - fotosyntéza vs fotorezirácia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je fotosyntéza?

Fotosyntéza je proces, pri ktorom zelené rastliny, cyanobaktérie a riasy premieňajú svetelnú energiu na chemickú energiu. Jedná sa o jedinečný proces, ktorý sa vyskytuje iba vo fotoautotropoch. Tieto organizmy zachytávajú energiu zo slnečného žiarenia a premieňajú ju na chemickú energiu vo forme uhľohydrátov, ktoré môžu organizmy využiť ako potravu. Fotosyntetické organizmy nie sú na rozdiel od ľudí a iných heterotrofov závislé od iných organizmov. Vyrábajú svoje vlastné jedlo pomocou fotosyntézy a poskytujú ostatným to, čo vyrobili. V rastlinách prebieha fotosyntéza v organele zvanej chloroplast.

Obrázok 01: Fotosyntéza

Pigmenty sa nazývajú chlorofyly, ktoré sa podieľajú na zachytávaní svetla. Listy rastlín sú hlavnými miestami fotosyntézy v rastlinách. Štruktúra listov podporuje efektívnu fotosyntézu minimalizáciou strát vody a účinnou výmenou plynu cez stomatu. Oxid uhličitý a voda sa pomocou niekoľkých krokov premieňajú na glukózu a kyslík pomocou energie na slnečnom svetle. Fotosyntéza má dve hlavné reakcie. Sú to reakcie závislé od svetla (reakcia svetla) a reakcia nezávislá od svetla (reakcia temnoty alebo Calvinov cyklus). Svetelná reakcia vytvára ATP a NADPH, zatiaľ čo tmavá reakcia vytvára molekuly cukru, ktoré využívajú produkty svetelnej reakcie. Kalvinov cyklus prechádza tromi hlavnými krokmi, konkrétne karboxyláciou, redukciou a regeneráciou. Ako vedľajší produkt sa kyslík uvoľňuje do atmosféry a to je to molekulárny kyslík, ktorý dýchame. Keď organizmy potrebujú energiu, rozbijú tieto molekuly cukru hlavne glukózu a produkujú ATP (energetické molekuly) pre svoje bunkové procesy.

Čo je to fotodpirácia?

Fotorepirácia je vedľajšou reakciou Kalvinovho cyklu. Počas Calvinovho cyklu jeden hlavný enzým zvaný RuBP oxygenáza - karboxyláza (rubisco) premieňa RuBP na fosfoglyceraldehyd zabudovaním oxidu uhličitého. Je to normálny proces výroby molekuly glukózy. Tento enzým má však schopnosť inkorporovať kyslík namiesto oxidu uhličitého. To znamená, že Rubisco má schopnosť používať kyslík ako svoj substrát namiesto oxidu uhličitého. Ak k tomu dôjde, iniciuje vyššie uvedenú procesnú fotorezi. Fotoreiácia vlastne plytvá energiou a časťou fixovaného uhlíka.

Obrázok 02: Fotorýchzia

Ďalej znižuje syntézu molekúl cukru (znižuje počet molekúl cukru, ktoré môžu byť produkované normálnym Calvinovým cyklom). Fotorepirácia uprednostňuje niekoľko podmienok, napríklad nízky pomer oxidu uhličitého: kyslík, vysokú teplotu atď. Keď teplota stúpa, enzým rubisco má vyššiu afinitu k kyslíku ako oxid uhličitý. Preto rastliny, ktoré rastú v horúcich a suchých podmienkach, podliehajú fotodpirácii viac ako rastliny pestované v iných oblastiach. Doštičky však vykazujú rôzne úpravy a mechanizmy na minimalizáciu fotorezirácie a straty energie. Jedným príkladom sú rastliny C4.

Aké sú podobnosti medzi fotosyntézou a fotoréziou?

• Obidve sa vyskytujú v rastlinách.
• Slnečné žiarenie sa podieľa na fotosyntéze a fotorepirácii.
• Oba využívajú enzýmy.
• Vyskytujú sa v bunkových organelách.

Aký je rozdiel medzi fotosyntézou a fotorafiráciou?

Fotosyntéza a fotodpirácia sú dva procesy, ktoré sa vyskytujú v rastlinách. Fotosyntéza produkuje potraviny, zatiaľ čo fotorezpirácia premrháva produkty fotosyntézy. Niektoré rastliny, ktoré rastú v horúcich a suchých podmienkach, sa podrobujú väčšiemu počtu fotorezív. Preto sa rastliny snažia minimalizovať fotoreziáciu prijatím niekoľkých mechanizmov.

Nižšie uvedená infografia poskytuje viac podrobností o rozdieloch medzi fotosyntézou a fotoreziiou v tabuľkovej forme.

Zhrnutie - fotosyntéza vs fotorezi

Fotosyntéza fixuje oxid uhličitý, zatiaľ čo fotorezpirácia plytvá časťou fixovaného uhlíka fotosyntézou. Oba procesy sú poháňané enzýmami. Počas fotosyntézy sa svetelná energia premieňa fotoautotropmi na chemickú energiu. Potrebuje slnečné svetlo, zelené farebné pigmenty, oxid uhličitý a vodu. Na druhej strane, fotorezpirácia funguje ako vedľajšia reakcia Calvinovho cyklu, v ktorom enzým rubisco konvertuje RuBP na PGA a PG začlenením O₂ namiesto CO₂. Fotodpirácia sa vyskytuje pri vysokej teplote a nízkych koncentráciách oxidu uhličitého. Toto je rozdiel medzi fotosyntézou a fotoreziáciou.

referencie:

1.Boundless. "Boundless Biology." Lumen, otvorené SUNY učebnice. K dispozícii tu  
2. "Fotorespirace." Khan Academy, Khan Academy. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1. "10187194256" od Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0) prostredníctvom Flickr
2. ”Photorespiration allgemein” Autor: Yikrazuul (talk) - Vlastné dielo, (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia