Klíčový rozdíl mezi fotosyntézou a fotorespirací je v tom, že fotosyntéza je proces, při kterém fotoautotrofy, zejména zelené rostliny, řasy a sinice, vytvářejí sacharidy a kyslík z oxidu uhličitého a vody pomocí energie slunečního světla, zatímco fotorespirace je vedlejší. reakce, při které enzym RuBisCO okysličuje RuBP, což způsobí, že část energie produkované fotosyntézou je promarněna.
Fotosyntéza a fotorespirace jsou dva procesy, které se vyskytují v rostlinách. Fotosyntéza je však důležitý proces, zatímco fotorespirace je plýtvací proces. Část energie a fixovaného uhlíku se plýtvá fotorespirací enzymem zvaným RuBP oxygenáza-karboxyláza. Fotorespiraci lze tedy označit jako proces, který snižuje účinnost fotosyntézy v rostlinách.
Co je fotosyntéza?
Fotosyntéza je proces, kterým zelené rostliny, sinice a řasy přeměňují světelnou energii na chemickou energii. Jedná se o unikátní proces vyskytující se pouze u fotoautotrofů. Tyto organismy zachycují energii ze slunečního záření a přeměňují ji na chemickou energii ve formě sacharidů, které mohou organismy využívat jako potravu. Fotosyntetické organismy nezávisí ve své potravě na jiných organismech na rozdíl od lidí a jiných heterotrofů. Fotosyntézou si produkují vlastní potravu a to, co vyprodukovali, poskytují ostatním. V rostlinách probíhá fotosyntéza v organele zvané chloroplast.
Obrázek 01: Fotosyntéza
Pigmenty zvané chlorofyly se podílejí na zachycování světla. Listy rostlin jsou hlavními místy fotosyntézy rostlin. Struktura listu podporuje účinnou fotosyntézu tím, že minimalizuje ztráty vody a provádí účinnou výměnu plynů přes průduchy. Pomocí několika kroků se oxid uhličitý a voda přeměňují na glukózu a kyslík pomocí energie slunečního světla. Ve fotosyntéze probíhají dvě hlavní reakce. Jedná se o reakci závislou na světle (reakce na světle) a reakci nezávislou na světle (reakce za tmy nebo Calvinův cyklus). Světelná reakce produkuje ATP a NADPH, zatímco temná reakce produkuje molekuly cukru využívající produkty světelné reakce. Calvinův cyklus probíhá ve třech hlavních krocích, a to karboxylaci, redukci a regeneraci. Jako vedlejší produkt se do atmosféry uvolňuje kyslík a to je molekulární kyslík, který dýcháme. Když organismy potřebují energii, rozbijí tyto molekuly cukru, hlavně glukózu, a produkují ATP (molekuly energie) pro své buněčné procesy.
Co je fotorespirace?
Fotorespirace je vedlejší reakcí Calvinova cyklu. Během Calvinova cyklu jeden hlavní enzym zvaný RuBP oxygenáza – karboxyláza (rubisco) přeměňuje RuBP na fosfoglyceraldehyd začleněním oxidu uhličitého. Je to normální proces produkce molekuly glukózy. Tento enzym má však schopnost začlenit kyslík místo oxidu uhličitého. To znamená, že Rubisco má schopnost používat kyslík jako substrát místo oxidu uhličitého. Když k tomu dojde, iniciuje výše zvanou procesní fotorespiraci. Fotorespirace ve skutečnosti plýtvá energií a částí pevného uhlíku.
Obrázek 02: Fotorespirace
Navíc snižuje syntézu molekul cukru (snižuje počet molekul cukru, které mohou být produkovány normálním Calvinovým cyklem). Fotorespirace podporuje několik podmínek, jako je nízký poměr oxidu uhličitého: kyslíku, vysoká teplota atd. Když se teplota zvýší, enzym rubisco má vyšší afinitu ke kyslíku než oxid uhličitý. Proto rostliny, které rostou v horkých a suchých podmínkách, podléhají fotorespiraci více než rostliny pěstované v jiných oblastech. Platy však vykazují různé adaptace a mechanismy pro minimalizaci fotorespirace a ztráty energie. Jedním příkladem jsou rostliny C4.
Jaké jsou podobnosti mezi fotosyntézou a fotorespirací?
- Oba se vyskytují v rostlinách.
- Sluneční světlo se podílí na fotosyntéze a fotorespiraci.
- Oba využívají enzymy.
- Vyskytují se v buněčných organelách.
Jaký je rozdíl mezi fotosyntézou a fotorespirací?
Fotosyntéza a fotorespirace jsou dva procesy probíhající v rostlinách. Fotosyntéza produkuje potraviny, zatímco fotorespirace plýtvá produkty fotosyntézy. Některé rostliny, které rostou v horkých a suchých podmínkách, více podléhají fotorespiraci. Rostliny se tedy snaží minimalizovat fotorespiraci přijetím několika mechanismů.
Níže uvedená infografika představuje více podrobností o rozdílu mezi fotosyntézou a fotorespirací v tabulkové formě.
Shrnutí – Fotosyntéza vs fotorespirace
Fotosyntéza fixuje oxid uhličitý, zatímco fotorespirace plýtvá část fixovaného uhlíku fotosyntézou. Oba procesy jsou řízeny enzymem. Během fotosyntézy se světelná energie přeměňuje na chemickou energii pomocí fotoautotrofů. Potřebuje sluneční světlo, zelené barevné pigmenty, oxid uhličitý a vodu. Na druhé straně fotorespirace funguje jako vedlejší reakce Calvinova cyklu, ve kterém enzym rubisco převádí RuBP na PGA a PG začleněním O2 namísto CO2K fotorespiraci dochází při vysoké teplotě a nízkých koncentracích oxidu uhličitého. To je rozdíl mezi fotosyntézou a fotorespirací.
