Fotosünteesi ja fotorespiratsiooni erinevus
Share
võtme erinevus fotosünteesi ja fotorespiratsiooni vahel on see, et fotosüntees on protsess, mille käigus fotoautotroofid, peamiselt rohelised taimed, vetikad ja tsüanobakterid, tekitavad päikesevalguses energiat kasutades süsinikdioksiidist ja veest süsivesikuid ja hapnikku, samal ajal kui fotorespiratsioon on kõrvalreaktsioon, milles ensüüm RuBisCO hapnikuained RuBP, põhjustades osa fotosünteesi käigus toodetud energiast raiskamist.
Fotosüntees ja fotorespiratsioon on kaks taimedes toimuvat protsessi. Fotosüntees on aga oluline protsess, samal ajal kui fotorespiratsioon on raiskav protsess. Osa energiast ja fikseeritud süsinikust raisatakse fotorespireerimise teel ensüümi RuBP oksügenaas-karboksülaas abil. Seetõttu võib fotoresistentsust nimetada protsessiks, mis vähendab taimedes toimuva fotosünteesi tõhusust.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on fotosüntees
3. Mis on fotorespiratsioon
4. Fotosünteesi ja fotorespiratsiooni sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - fotosüntees vs fotorespiratsioon tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on fotosüntees?
Fotosüntees on protsess, mille käigus rohelised taimed, sinivetikad ja vetikad muudavad valgusenergia keemiliseks energiaks. See on ainulaadne protsess, mis toimub ainult fotoautotroofides. Need organismid koguvad energiat päikesevalgusest ja muudavad selle keemiliseks energiaks süsivesikute kujul, mida organismid saavad oma toiduna kasutada. Erinevalt inimestest ja muudest heterotroofidest ei sõltu fotosünteetilised organismid toidust teistest organismidest. Nad toodavad oma toitu fotosünteesi teel ja varustavad teisi toodetud toodetega. Taimedes toimub fotosüntees organellides, mida nimetatakse kloroplastiks.
Joonis 01: Fotosüntees
Valguse hõivamiseks kutsuti pigmente klorofüllideks. Taimede peamised fotosünteesi saidid on taimelehed. Lehtede struktuur toetab tõhusat fotosünteesi, minimeerides veekadu ja tehes tõhusat gaasivahetust stomata kaudu. Mitmeid samme kasutades muunduvad süsinikdioksiid ja vesi päikesevalguse energia abil glükoosiks ja hapnikuks. Fotosünteesis on kaks peamist reaktsiooni. Need on valgust sõltuv reaktsioon (kerge reaktsioon) ja valgust sõltumatu reaktsioon (tume reaktsioon või Calvini tsükkel). Kerge reaktsioon tekitab ATP ja NADPH, tume reaktsioon aga suhkru molekulid, kasutades kerge reaktsiooni produkte. Calvini tsükkel toimub kolme peamise etapi kaudu, milleks on karboksüleerimine, redutseerimine ja regenereerimine. Kõrvalsaadusena eraldub hapnik atmosfääri ja see on molekulaarne hapnik, mida me hingame. Kui organismid vajavad energiat, lõhuvad nad need suhkru molekulid peamiselt glükoosiks ja tekitavad ATP-d (energiamolekulid) oma rakuprotsesside jaoks.
Mis on fotorespiratsioon?
Fotorespiratsioon on Calvini tsükli kõrvalreaktsioon. Calvini tsükli ajal muundab üks peamine ensüüm nimega RuBP oksügenaas - karboksülaas (rubisco) RuBP süsinikdioksiidi lisamisega fosfoglütseraldehüüdiks. See on normaalne protsess glükoosimolekuli tootmiseks. Sellel ensüümil on siiski võime lisada süsihappegaasi asemel hapnikku. See tähendab, et Rubiscol on võime kasutada süsinikdioksiidi asemel oma substraadina hapnikku. Kui see juhtub, käivitab see ülalnimetatud protsessi fotorespiratsiooni. Fotoreostumine raiskab tegelikult energiat ja osa fikseeritud süsinikust.
Joonis 02: Fotorespiratsioon
Lisaks vähendab see suhkru molekulide sünteesi (see vähendab suhkru molekulide arvu, mida saab normaalses Calvin-tsüklis toota). Fotorespiratsiooni soodustavad mitmed tingimused, näiteks madal süsinikdioksiidi: hapniku suhe, kõrge temperatuur jne. Temperatuuri tõustes on rubisco ensüümil afiinsus hapniku suhtes suurem kui süsinikdioksiidil. Seega läbivad kuumades ja kuivades tingimustes kasvavad taimed rohkem valgust kui teistes piirkondades kasvatatud taimed. Kuid plaadid näitavad erinevaid kohandusi ja mehhanisme, et minimeerida fotorespiratsiooni ja energiakadu. Üks näide on C4 taimed.
Millised on fotosünteesi ja fotorespiratsiooni sarnasused?
- Mõlemad esinevad taimedes.
- Päikesevalgus on seotud fotosünteesi ja fotorespireerimisega.
- Mõlemad kasutavad ensüüme.
- Need esinevad raku organellides.
Mis vahe on fotosünteesi ja fotorespiratsiooni vahel?
Fotosüntees ja fotorespiratsioon on taimedes kaks protsessi. Fotosünteesi käigus saadakse toitu, samal ajal kui fotorespiratsioon raiskab fotosünteesi tooteid. Mõned taimed, mis kasvavad kuumades ja kuivades tingimustes, läbivad rohkem fotorespiratsiooni. Seetõttu püüavad taimed fotorespiratsiooni minimeerida, rakendades mitmeid mehhanisme.
Allpool toodud infograafik sisaldab tabelite kujul fotosünteesi ja fotorestsentsi erinevuse üksikasju.
Kokkuvõte - fotosüntees vs fotorespiratsioon
Fotosüntees fikseerib süsinikdioksiidi, samal ajal kui fotorespiratsioon raiskab fotosünteesi käigus osa fikseeritud süsinikust. Mõlemad protsessid on ensüümidepõhised. Fotosünteesi käigus muundub valgusenergia fotoautotroofide abil keemiliseks energiaks. See vajab päikesevalgust, rohelisi värvipigmente, süsinikdioksiidi ja vett. Teisest küljest toimib fotorespiratsioon Calvini tsükli kõrvalreaktsioonina, mille käigus rubisco ensüüm muundab RuBP PGA ja PG, lisades O2 CO asemel2. Fotorespiratsioon toimub kõrge temperatuuri ja madala süsinikdioksiidi kontsentratsiooni korral. See on erinevus fotosünteesi ja fotorespiratsiooni vahel.
Viide:
1.piiritu. "Piirideta bioloogia." Lumen, avage SUNY õpikud. Saadaval siin
2. “Fotorespiratsioon”. Khan Academy, Khan Academy. Saadaval siin
Pilt viisakalt:
1. “10187194256” Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0) kaudu Flickr
2. “Fotoreostuse allgemein” autor Yikrazuul (vestlus) - Oma töö, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
