Nyckelskillnaden mellan fotosyntes och fotorespiration är att fotosyntesen är den process genom vilken fotoautotrofer, främst gröna växter, alger och cyanobakterier, genererar kolhydrater och syre från koldioxid och vatten med hjälp av energin i solljus medan fotorespiration är en sida reaktion där enzymet RuBisCO syresätter RuBP, vilket gör att en del av energin som produceras av fotosyntes går till spillo.
Fotosyntes och fotorespiration är två processer som sker i växter. Fotosyntes är dock en viktig process medan fotorespiration är en slösaktig process. En del av energin och det fixerade kolet slösas bort genom fotorespirationen av enzymet RuBP oxygenas-karboxylas. Därför kan fotorespiration hänvisas till som en process som minskar effektiviteten av fotosyntesen i växter.
Vad är fotosyntes?
Fotosyntes är den process genom vilken gröna växter, cyanobakterier och alger omvandlar ljusenergi till kemisk energi. Detta är en unik process som endast förekommer i fotoautotrofer. Dessa organismer fångar energi från solljus och omvandlar den till kemisk energi i form av kolhydrater, som kan användas av organismer som deras föda. Fotosyntetiska organismer är inte beroende av andra organismer för sin mat till skillnad från människor och andra heterotrofer. De producerar sin egen mat genom fotosyntes och förser andra med det de producerat. Hos växter sker fotosyntes i organellen som kallas kloroplast.
Figur 01: Fotosyntes
Pigmenten som kallas klorofyll för att fånga ljus. Växtblad är de viktigaste platserna för fotosyntes hos växter. Bladstrukturen stöder effektiv fotosyntes genom att minimera vattenförlusten och genom att göra det effektiva gasutbytet via stomata. Med hjälp av flera steg omvandlas koldioxid och vatten till glukos och syre med hjälp av energin i solljuset. Det finns två huvudreaktioner i fotosyntesen. De är en ljusberoende reaktion (ljusreaktion) och ljusoberoende reaktion (mörkreaktion eller Calvin-cykel). Den ljusa reaktionen producerar ATP och NADPH medan mörk reaktion producerar sockermolekyler som använder produkterna från ljusreaktionen. Calvincykeln fortsätter genom tre huvudsteg, nämligen karboxylering, reduktion och regenerering. Som biprodukt släpps syre till atmosfären och detta är det molekylära syre som vi andas. När organismer behöver energi bryter de sönder dessa sockermolekyler främst glukos och producerar ATP (energimolekyler) för sina cellulära processer.
Vad är fotorespiration?
Fotorespiration är en bireaktion i Calvin-cykeln. Under Calvin-cykeln omvandlar ett stort enzym som kallas RuBP oxygenas - karboxylas (rubisco) RuBP till fosfoglyceraldehyd genom att inkorporera koldioxid. Det är den normala processen att producera glukosmolekyl. Emellertid har detta enzym en förmåga att inkorporera syre istället för koldioxid. Det betyder att Rubisco har förmågan att använda syre som sitt substrat istället för koldioxid. När detta inträffar initierar det den ovan kallade processfotorespirationen. Fotorespiration slösar faktiskt bort energi och en del av det fixerade kolet.
Figur 02: Fotorespiration
Dessutom minskar det syntesen av sockermolekyler (det minskar antalet sockermolekyler som kan produceras av den normala Calvin-cykeln). Fotorespiration gynnar av flera förhållanden såsom låg koldioxid: syrekvot, hög temperatur, etc. När temperaturen ökar har rubisco-enzym en högre affinitet till syre än koldioxid. Därför genomgår växterna som växer under varma och torra förhållanden fotorespiration mer än växterna som odlas i andra områden. Plats visar dock olika anpassningar och mekanismer för att minimera fotorespiration och förlust av energi. Ett exempel är C4-anläggningar.
Vilka är likheterna mellan fotosyntes och fotorespiration?
- Båda förekommer i växter.
- Solljus är involverat i fotosyntes och fotorespiration.
- Båda använder enzymer.
- De förekommer i cellulära organeller.
Vad är skillnaden mellan fotosyntes och fotorespiration?
Fotosyntes och fotorespiration är två processer som förekommer i växter. Fotosyntes producerar mat medan fotorespiration slösar produkter från fotosyntes. Vissa växter som växer under varma och torra förhållanden genomgår fotorespiration mer. Därför försöker växter att minimera fotorespiration genom att använda flera mekanismer.
Infografiken nedan presenterar mer information om skillnaden mellan fotosyntes och fotorespiration i tabellform.
Sammanfattning – Fotosyntes vs fotorespiration
Fotosyntes fixerar koldioxid medan fotorespiration slösar bort en del av det fixerade kolet genom fotosyntes. Båda processerna är enzymdrivna. Under fotosyntesen omvandlas ljusenergi till kemisk energi genom fotoautotrofer. Den behöver solljus, gröna färgpigment, koldioxid och vatten. Å andra sidan fungerar fotorespiration som en bireaktion av Calvin-cykeln där rubisco-enzymet omvandlar RuBP till PGA och PG genom att införliva O2 istället för CO2Fotorespiration sker vid höga temperaturer och låga koldioxidkoncentrationer. Detta är skillnaden mellan fotosyntes och fotorespiration.
