Rozdíl mezi fotosyntézou a fotorezi

klíčový rozdíl mezi fotosyntézou a fotorepirací je to fotosyntéza je proces, při kterém fotoautotrofy, zejména zelené rostliny, řasy a sinice, generují uhlohydráty a kyslík z oxidu uhličitého a vody využívající energii na slunci, zatímco fotorezi je vedlejší reakcí, při které je enzym RuBisCO okysličuje RuBP, což způsobuje, že část energie produkované fotosyntézou bude zbytečná.

Fotosyntéza a fotorepirace jsou dva procesy, které se vyskytují v rostlinách. Fotosyntéza je však důležitý proces, zatímco fotorezie je zbytečný proces. Část energie a fixovaného uhlíku se plýtvá fotorepirací enzymem nazývaným RuBP oxygenáza-karboxyláza. Z tohoto důvodu lze fotorezi inspirovat jako proces, který snižuje účinnost fotosyntézy v rostlinách.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je fotosyntéza
3. Co je to fotodpirace
4. Podobnosti mezi fotosyntézou a fotorezi
5. Srovnání bok po boku - fotosyntéza vs. fotorezi v podobě tabulky
6. Shrnutí

Co je fotosyntéza?

Fotosyntéza je proces, kterým zelené rostliny, sinice a řasy přeměňují světelnou energii na chemickou energii. Jedná se o jedinečný proces, který se vyskytuje pouze u fotoautotropů. Tyto organismy zachycují energii ze slunečního záření a přeměňují ji na chemickou energii ve formě uhlohydrátů, které mohou organismy využít jako potravu. Fotosyntetické organismy nejsou na potravě závislé na jiných organismech, na rozdíl od lidí a jiných heterotrofů. Produkují své vlastní jídlo fotosyntézou a poskytují ostatním to, co produkovali. V rostlinách probíhá fotosyntéza v organele zvané chloroplast.

Obrázek 01: Fotosyntéza

Pigmenty nazývaly chlorofyly, aby se zapojily do zachycení světla. Listy rostlin jsou hlavní stránky fotosyntézy v rostlinách. Struktura listů podporuje účinnou fotosyntézu minimalizací ztrát vody a účinnou výměnou plynu přes stomatu. Pomocí několika kroků se oxid uhličitý a voda přeměňují na glukózu a kyslík pomocí energie na slunci. Fotosyntéza má dvě hlavní reakce. Jsou to reakce závislá na světle (reakce světla) a reakce nezávislá na světle (reakce temnoty nebo Calvinův cyklus). Světelná reakce produkuje ATP a NADPH, zatímco tmavá reakce produkuje molekuly cukru využívající produkty světelné reakce. Kalvinův cyklus probíhá třemi hlavními kroky, konkrétně karboxylací, redukcí a regenerací. Jako vedlejší produkt je kyslík uvolňován do atmosféry a to je molekulární kyslík, který dýcháme. Když organismy potřebují energii, rozbijí tyto molekuly cukru hlavně glukózu a produkují ATP (energetické molekuly) pro své buněčné procesy.

Co je to fotodpirace?

Fotorepirace 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 inkorporovat kyslík místo oxidu uhličitého. To znamená, že Rubisco má schopnost používat kyslík jako svůj substrát místo oxidu uhličitého. Pokud k tomu dojde, iniciuje výše uvedenou procesní fotorezi. Fotodpirace vlastně plýtvá energií a částem fixovaného uhlíku.

Obrázek 02: Fotorezie

Dále snižuje syntézu molekul cukru (snižuje počet molekul cukru, které mohou být produkovány normálním Calvinovým cyklem). Fotorepirace upřednostňuje několik podmínek, jako je nízký poměr oxidu uhličitého: kyslíku, vysoká teplota atd. Když teplota stoupá, enzym rubisco má vyšší afinitu k kyslíku než oxid uhličitý. Proto rostliny, které rostou v horkých a suchých podmínkách, podléhají fotorezi více než rostliny pěstované v jiných oblastech. Platny však vykazují různé adaptace a mechanismy pro minimalizaci fotorezi a ztráty energie. Jedním příkladem jsou rostliny C4.

Jaké jsou podobnosti mezi fotosyntézou a fotorezi?

• Oba se vyskytují v rostlinách.
• Sluneční světlo je spojeno s fotosyntézou a fotorepirací.
• Oba využívají enzymy.
• Vyskytují se uvnitř buněčných organel.

Jaký je rozdíl mezi fotosyntézou a fotorezi?

Fotosyntéza a fotodpirace jsou v rostlinách dva procesy. Fotosyntéza produkuje potraviny, zatímco fotorezi plýtvá produkty fotosyntézy. Některé rostliny, které rostou v horkých a suchých podmínkách, podléhají více fotorezi. Rostliny se proto snaží minimalizovat fotorezi pomocí několika mechanismů.

Níže uvedený infographic uvádí více podrobností o rozdílu mezi fotosyntézou a fotorezi v tabulkové formě.

Shrnutí - Fotosyntéza vs Fotorezi

Fotosyntéza fixuje oxid uhličitý, zatímco fotorezi plýtvá částím fixovaného uhlíku fotosyntézou. Oba procesy jsou řízeny enzymy. Během fotosyntézy se světelná energie přeměňuje na chemickou energii pomocí fotoautotrofů. Vyžaduje sluneční světlo, zelené barevné pigmenty, oxid uhličitý a vodu. Na druhé straně, fotorezie funguje jako vedlejší reakce Calvinova cyklu, ve kterém enzym rubisco přeměňuje RuBP na PGA a PG začleněním O₂ místo CO₂. Fotodpirace probíhá za vysoké teploty a při nízkých koncentracích oxidu uhličitého. To je rozdíl mezi fotosyntézou a fotorepirací.

Odkaz:

1.Boundless. "Boundless Biology." Lumen, otevřené SUNY učebnice. K dispozici zde  
2. „Fotorezie.“ Khan Academy, Khan Academy. K dispozici zde  

Obrázek se svolením:

1. ”10187194256” od Zappys Technology Solutions (CC BY 2.0) přes Flickr
2. „Photorespiration allgemein“ Autor: Yikrazuul (talk) - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia