Ключовата разлика между фотосинтезата и фотодишането е, че фотосинтезата е процесът, при който фотоавтотрофите, главно зелени растения, водорасли и цианобактерии, генерират въглехидрати и кислород от въглероден диоксид и вода, използвайки енергията на слънчевата светлина, докато фотодишането е странична реакция, при която ензимът RuBisCO окислява RuBP, причинявайки загуба на част от енергията, произведена от фотосинтезата.
Фотосинтезата и фотодишането са два процеса, протичащи в растенията. Фотосинтезата обаче е важен процес, докато фотодишането е разточителен процес. Част от енергията и фиксирания въглерод се губят при фотодишането от ензима, наречен RuBP оксигеназа-карбоксилаза. Следователно фотодишането може да се нарече процес, който намалява ефективността на фотосинтезата в растенията.
Какво е фотосинтеза?
Фотосинтезата е процесът, чрез който зелените растения, цианобактериите и водораслите преобразуват светлинната енергия в химическа енергия. Това е уникален процес, протичащ само при фотоавтотрофите. Тези организми улавят енергия от слънчевата светлина и я превръщат в химическа енергия под формата на въглехидрати, които могат да бъдат използвани от организмите като тяхна храна. Фотосинтезиращите организми не зависят от други организми за храната си за разлика от хората и другите хетеротрофи. Те произвеждат собствена храна чрез фотосинтеза и осигуряват на другите това, което са произвели. В растенията фотосинтезата се извършва в органела, наречен хлоропласт.
Фигура 01: Фотосинтеза
Пигментите, наречени хлорофили, участват в улавянето на светлината. Листата на растенията са основните места за фотосинтеза в растенията. Структурата на листата поддържа ефективна фотосинтеза чрез минимизиране на загубата на вода и чрез извършване на ефективен обмен на газ през устицата. Използвайки няколко стъпки, въглеродният диоксид и водата се превръщат в глюкоза и кислород, използвайки енергията на слънчевата светлина. Има две основни реакции при фотосинтезата. Те са зависима от светлина реакция (светлинна реакция) и независима от светлина реакция (тъмна реакция или цикъл на Калвин). Светлинната реакция произвежда ATP и NADPH, докато тъмната реакция произвежда захарни молекули, използвайки продуктите на светлинната реакция. Цикълът на Калвин преминава през три основни стъпки, а именно карбоксилиране, редукция и регенерация. Като страничен продукт кислородът се освобождава в атмосферата и това е молекулярният кислород, който дишаме. Когато организмите се нуждаят от енергия, те разграждат тези захарни молекули главно глюкоза и произвеждат АТФ (енергийни молекули) за своите клетъчни процеси.
Какво е фотодишане?
Фотодишането е странична реакция на цикъла на Калвин. По време на цикъла на Калвин един основен ензим, наречен RuBP оксигеназа – карбоксилаза (рубиско) превръща RuBP във фосфоглицералдехид чрез включване на въглероден диоксид. Това е нормален процес на производство на глюкозна молекула. Този ензим обаче има способността да включва кислород вместо въглероден диоксид. Това означава, че Rubisco има способността да използва кислород като свой субстрат вместо въглероден диоксид. Когато това се случи, той инициира горепосочения процес фотодишане. Фотодишането всъщност губи енергия и част от фиксирания въглерод.
Фигура 02: Фотодишане
Освен това намалява синтеза на захарни молекули (намалява броя на захарните молекули, които могат да бъдат произведени от нормалния цикъл на Калвин). Фотодишането благоприятства няколко условия, като нисък въглероден диоксид: кислородно съотношение, висока температура и т.н. Когато температурата се повиши, рубиско ензимът има по-висок афинитет към кислорода, отколкото въглеродния диоксид. Следователно растенията, които растат при горещи и сухи условия, се подлагат на фотодишане повече от растенията, отглеждани в други райони. Въпреки това, платовете показват различни адаптации и механизми за минимизиране на фотодишането и загубата на енергия. Един пример са растенията C4.
Какви са приликите между фотосинтезата и фотодишането?
- И двете се срещат в растенията.
- Слънчевата светлина участва във фотосинтезата и фотодишането.
- И двете използват ензими.
- Те се срещат в клетъчните органели.
Каква е разликата между фотосинтезата и фотодишането?
Фотосинтезата и фотодишането са два процеса, протичащи в растенията. Фотосинтезата произвежда храни, докато фотодишането губи продукти от фотосинтезата. Някои растения, които растат при горещи и сухи условия, се подлагат на фотодишане повече. Следователно растенията се опитват да сведат до минимум фотодишането, като възприемат няколко механизма.
Инфографиката по-долу представя повече подробности за разликата между фотосинтезата и фотодишането в таблична форма.
Обобщение – Фотосинтеза срещу фотодишане
Фотосинтезата фиксира въглеродния диоксид, докато фотодишането губи част от фиксирания въглерод чрез фотосинтеза. И двата процеса се управляват от ензими. По време на фотосинтезата светлинната енергия се превръща в химическа енергия от фотоавтотрофите. Нуждае се от слънчева светлина, зелени цветни пигменти, въглероден диоксид и вода. От друга страна, фотодишането работи като странична реакция на цикъла на Калвин, при който ензимът рубиско превръща RuBP в PGA и PG чрез включване на O2 вместо CO2Фотодишането възниква при висока температура и ниски концентрации на въглероден диоксид. Това е разликата между фотосинтезата и фотодишането.
