Nøkkelforskjellen mellom fotosyntese og fotorespirasjon er at fotosyntesen er prosessen der fotoautotrofer, hovedsakelig grønne planter, alger og cyanobakterier, genererer karbohydrater og oksygen fra karbondioksid og vann ved å bruke energien i sollys mens fotorespirasjon er en side reaksjon der enzymet RuBisCO oksygenerer RuBP, noe som fører til at noe av energien som produseres ved fotosyntese går til spille.
Fotosyntese og fotorespirasjon er to prosesser som skjer i planter. Imidlertid er fotosyntese en viktig prosess mens fotorespirasjon er en bortkastet prosess. Noe av energien og det fikserte karbonet kastes bort ved fotorespirasjonen av enzymet RuBP oksygenase-karboksylase. Derfor kan fotorespirasjon refereres til som en prosess som reduserer effektiviteten av fotosyntese i planter.
Hva er fotosyntese?
Fotosyntese er prosessen der grønne planter, cyanobakterier og alger omdanner lysenergi til kjemisk energi. Dette er en unik prosess som bare forekommer i fotoautotrofer. Disse organismene fanger energi fra sollys og konverterer den til kjemisk energi i form av karbohydrater, som kan utnyttes av organismer som mat. Fotosyntetiske organismer er ikke avhengige av andre organismer for maten i motsetning til mennesker og andre heterotrofer. De produserer sin egen mat ved fotosyntese og gir andre det de produserte. Hos planter foregår fotosyntesen i organellen som kalles kloroplast.
Figur 01: Fotosyntese
Pigmentene som kalles klorofyller for å involvere i å fange lys. Planteblader er de viktigste stedene for fotosyntese hos planter. Bladstrukturen støtter effektiv fotosyntese ved å minimere vanntapet og ved å gjøre effektiv gassutveksling via stomata. Ved hjelp av flere trinn omdannes karbondioksid og vann til glukose og oksygen ved å bruke energien i sollys. Det er to hovedreaksjoner i fotosyntesen. De er en lysavhengig reaksjon (lysreaksjon) og lysuavhengig reaksjon (mørkereaksjon eller Calvin-syklus). Lysreaksjonen produserer ATP og NADPH mens mørk reaksjon produserer sukkermolekyler ved å bruke produktene fra lysreaksjonen. Calvin-syklusen fortsetter gjennom tre hovedtrinn, nemlig karboksylering, reduksjon og regenerering. Som biprodukt frigjøres oksygen til atmosfæren, og dette er det molekylære oksygenet som vi puster inn. Når organismer trenger energi, bryter de disse sukkermolekylene hovedsakelig glukose og produserer ATP (energimolekyler) for sine cellulære prosesser.
Hva er fotorespirasjon?
Fotorespirasjon er en bireaksjon av Calvin-syklusen. I løpet av Calvin-syklusen omdanner et hovedenzym RuBP oksygenase - karboksylase (rubisco) RuBP til fosfoglyseraldehyd ved å inkorporere karbondioksid. Det er den normale prosessen med å produsere glukosemolekyler. Imidlertid har dette enzymet en evne til å inkorporere oksygen i stedet for karbondioksid. Det betyr at Rubisco har evnen til å bruke oksygen som sitt substrat i stedet for karbondioksid. Når dette skjer, initierer det den ovenfor k alte prosessfotorespirasjonen. Fotorespirasjon sløser faktisk med energi og noe av det faste karbonet.
Figur 02: Fotorespirasjon
Videre reduserer det syntesen av sukkermolekyler (det reduserer antallet sukkermolekyler som kan produseres av den normale Calvin-syklusen). Fotorespirasjon favoriserer ved flere forhold som lavt karbondioksid: oksygenforhold, høy temperatur, etc. Når temperaturen øker, har rubisco-enzym en høyere affinitet til oksygen enn karbondioksid. Derfor gjennomgår plantene som vokser under varme og tørre forhold fotorespirasjon mer enn plantene som dyrkes i andre områder. Plater viser imidlertid forskjellige tilpasninger og mekanismer for å minimere fotorespirasjon og tap av energi. Ett eksempel er C4-anlegg.
Hva er likhetene mellom fotosyntese og fotorespirasjon?
- Begge forekommer i planter.
- Sollys er involvert i fotosyntese og fotorespirasjon.
- Begge bruker enzymer.
- De forekommer i cellulære organeller.
Hva er forskjellen mellom fotosyntese og fotorespirasjon?
Fotosyntese og fotorespirasjon er to prosesser som skjer i planter. Fotosyntese produserer mat mens fotorespirasjon sløser med produkter av fotosyntese. Noen planter som vokser under varme og tørre forhold gjennomgår fotorespirasjon mer. Derfor prøver planter å minimere fotorespirasjon ved å ta i bruk flere mekanismer.
Infografien nedenfor presenterer flere detaljer om forskjellen mellom fotosyntese og fotorespirasjon i tabellform.
Sammendrag – Fotosyntese vs fotorespirasjon
Fotosyntese fikserer karbondioksid mens fotorespirasjon kaster bort noe av det fikserte karbonet ved fotosyntese. Begge prosessene er enzymdrevne. Under fotosyntesen konverteres lysenergi til kjemisk energi ved hjelp av fotoautotrofer. Den trenger sollys, grønne fargepigmenter, karbondioksid og vann. På den annen side fungerer fotorespirasjon som en sidereaksjon av Calvin-syklusen der rubisco-enzymet konverterer RuBP til PGA og PG ved å inkorporere O2 i stedet for CO2Fotorespirasjon skjer ved høye temperaturer og lave karbondioksidkonsentrasjoner. Dette er forskjellen mellom fotosyntese og fotorespirasjon.
