Різниця між фотосинтезом та фотодиспірацією

The ключова різниця Між фотосинтезом і фотоспірацією є те, що фотосинтез - це процес, при якому фотоавтотрофи, в основному зелені рослини, водорості та ціанобактерії, генерують вуглеводи та кисень з вуглекислого газу та води, використовуючи енергію під сонячним світлом, тоді як фотодихання є побічною реакцією, в якій фермент RuBisCO оксигенати RuBP, змушує витрачати частину енергії, що утворюється при фотосинтезі.

Фотосинтез та фотодихання - це два процеси, що відбуваються у рослин. Однак фотосинтез є важливим процесом, а фотодихання - марнотратним процесом. Частина енергії та нерухомого вуглецю витрачається за рахунок фотореспірації ферментом під назвою RuBP оксигеназа-карбоксилаза. Отже, фотореспірацію можна називати процесом, що знижує ефективність фотосинтезу в рослинах.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке фотосинтез
3. Що таке фотодихання
4. Подібність між фотосинтезом та фотодиспірацією
5. Порівняльне порівняння - фотосинтез проти фотоспірації у табличній формі
6. Підсумок

Що таке фотосинтез?

Фотосинтез - це процес, завдяки якому зелені рослини, ціанобактерії та водорості перетворюють світлову енергію в хімічну енергію. Це унікальний процес, що відбувається лише у фотоавтотрофах. Ці організми захоплюють енергію від сонячного світла і перетворюють її в хімічну енергію у вигляді вуглеводів, які організми можуть використовувати як їжу. Фотосинтетичні організми не залежать від інших організмів за своєю їжею на відміну від людини та інших гетеротрофів. Вони виробляють власну їжу за допомогою фотосинтезу і забезпечують інших тим, що вони виробляли. У рослин фотосинтез відбувається в органелі під назвою хлоропласт.

Малюнок 01: Фотосинтез

Пігменти під назвою хлорофіли беруть участь у захопленні світла. Листя рослин - це основні місця фотосинтезу в рослинах. Структура листя підтримує ефективний фотосинтез, мінімізуючи втрати води та здійснюючи ефективний газообмін через продихи. За допомогою декількох етапів вуглекислий газ і вода перетворюються на глюкозу та кисень, використовуючи енергію сонячного світла. У фотосинтезі є дві основні реакції. Вони є світлозалежною реакцією (реакція світла) і світлою незалежною реакцією (темна реакція або цикл Кальвіна). Світла реакція виробляє АТФ і НАДФ, тоді як темна реакція виробляє молекули цукру, використовуючи продукти світлової реакції. Цикл Кальвіна проходить через три основні етапи, а саме: карбоксилювання, відновлення та регенерація. Оскільки побічний продукт кисень виділяється в атмосферу, і це молекулярний кисень, який ми дихаємо. Коли організмам потрібна енергія, вони розщеплюють ці молекули цукру в основному глюкозу і виробляють АТФ (енергетичні молекули) для своїх клітинних процесів.

Що таке фотодихання?

Фотоспірація - побічна реакція циклу Кальвіна. Під час циклу Кальвіна один основний фермент під назвою RuBP оксигеназа - карбоксилаза (рубіско) перетворює RuBP у фосфогліцеральдегід шляхом включення вуглекислого газу. Це нормальний процес виробництва молекули глюкози. Однак цей фермент здатний включати кисень замість вуглекислого газу. Це означає, що Рубіско має можливість використовувати кисень як субстрат замість вуглекислого газу. Коли це відбувається, він ініціює вищезгадану процес фотоспірації. Фотодихання фактично витрачає енергію та частину фіксованого вуглецю.

Малюнок 02: Фотореспірація

Крім того, він зменшує синтез молекул цукру (він зменшує кількість молекул цукру, які можуть бути вироблені нормальним циклом Кальвіна). Фотоспірація сприяє декільком умовам, таким як низький діоксид вуглецю: коефіцієнт кисню, висока температура тощо. При підвищенні температури фермент рубіско має більшу спорідненість до кисню, ніж вуглекислий газ. Отже, рослини, які ростуть у жарких і сухих умовах, переживають фотодихання більше, ніж рослини, вирощені в інших районах. Однак у платівок є різні пристосування та механізми для мінімізації фотодихання та втрати енергії. Один із прикладів - рослини С4.

Які подібності між фотосинтезом та фотореспірацією?

• Обидва трапляються у рослин.
• Сонячне світло бере участь у фотосинтезі та фотодиханні.
• Обидва використовують ферменти.
• Вони трапляються всередині клітинних органел.

Яка різниця між фотосинтезом та фотодиспірацією?

Фотосинтез та фотодихання - це два процеси, що відбуваються у рослин. Фотосинтез виробляє їжу, а фотодиспірація витрачає продукти фотосинтезу. Деякі рослини, які ростуть у жарких і сухих умовах, більше зазнають фотодихання. Отже, рослини намагаються мінімізувати фотодихання, використовуючи кілька механізмів.

Інфографіка нижче представлена ​​більш детальною інформацією про різницю між фотосинтезом та фотодиспірацією у табличній формі.

Підсумок - Фотосинтез проти фотореспірації

Фотосинтез фіксує вуглекислий газ, а фотодиспірація витрачає частину нерухомого вуглецю фотосинтезом. Обидва процеси керуються ферментами. Під час фотосинтезу світлова енергія перетворюється в хімічну енергію фотоавтотрофами. Він потребує сонячного світла, пігментів зеленого кольору, вуглекислого газу та води. З іншого боку, фотодихання працює як побічна реакція циклу Кальвіна, при якій фермент рубіско перетворює RuBP в PGA і PG, включаючи O₂ замість СО₂. Фотодихання відбувається при високій температурі та низькій концентрації вуглекислого газу. Це різниця між фотосинтезом і фотодиспірацією.

Довідка:

1.Безмежний. "Безмежна біологія". Люмен, Відкриті підручники SUNY. Доступний тут  
2. "Фотодихання". Академія Хана, Академія Хана. Доступний тут  

Надано зображення:

1. "10187194256" фірми Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0) через Flickr
2. "Фотоспірація allgemein" Автор Yikrazuul (розмова) - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons