Nøgleforskellen mellem fotosyntese og fotorespiration er, at fotosyntesen er den proces, hvorved fotoautotrofer, hovedsageligt grønne planter, alger og cyanobakterier, genererer kulhydrater og ilt fra kuldioxid og vand ved hjælp af energien i sollys, mens fotorespiration er en side reaktion, hvor enzymet RuBisCO ilter RuBP, hvilket medfører, at noget af den energi, der produceres ved fotosyntese, går til spilde.
Fotosyntese og fotorespiration er to processer, der forekommer i planter. Imidlertid er fotosyntese en vigtig proces, mens fotorespiration er en spild proces. Noget af energien og det faste kulstof spildes ved fotorespirationen af enzymet RuBP oxygenase-carboxylase. Derfor kan fotorespiration omtales som en proces, der reducerer effektiviteten af fotosyntese i planter.
Hvad er fotosyntese?
Fotosyntese er den proces, hvorved grønne planter, cyanobakterier og alger omdanner lysenergi til kemisk energi. Dette er en unik proces, der kun forekommer i fotoautotrofer. Disse organismer fanger energi fra sollys og omdanner det til kemisk energi i form af kulhydrater, som kan udnyttes af organismer som deres fødevarer. Fotosyntetiske organismer er ikke afhængige af andre organismer for deres mad i modsætning til mennesker og andre heterotrofer. De producerer deres egen mad ved fotosyntese og forsyner andre med det, de producerede. Hos planter foregår fotosyntesen i organellen kaldet kloroplast.
Figur 01: Fotosyntese
De pigmenter, der kaldes klorofyler, skal involvere i at fange lys. Planteblade er de vigtigste steder for fotosyntese i planter. Bladstruktur understøtter effektiv fotosyntese ved at minimere vandtabet og ved at udføre den effektive gasudveksling via stomata. Ved hjælp af flere trin omdannes kuldioxid og vand til glukose og ilt ved hjælp af energien i sollys. Der er to hovedreaktioner i fotosyntesen. De er en lysafhængig reaktion (lysreaktion) og lysuafhængig reaktion (mørkereaktion eller Calvin-cyklus). Den lyse reaktion producerer ATP og NADPH, mens mørk reaktion producerer sukkermolekyler ved at bruge produkterne fra den lyse reaktion. Calvin cyklus fortsætter gennem tre store trin, nemlig carboxylering, reduktion og regenerering. Som biprodukt frigives ilt til atmosfæren, og det er den molekylære ilt, som vi indånder. Når organismer har brug for energi, bryder de disse sukkermolekyler hovedsageligt glucose og producerer ATP (energimolekyler) til deres cellulære processer.
Hvad er fotorespiration?
Fotorespiration er en bireaktion af Calvin-cyklussen. Under Calvin-cyklussen omdanner et stort enzym kaldet RuBP oxygenase - carboxylase (rubisco) RuBP til phosphoglyceraldehyd ved at inkorporere kuldioxid. Det er den normale proces med at producere glucosemolekyle. Imidlertid har dette enzym en evne til at inkorporere ilt i stedet for kuldioxid. Det betyder, at Rubisco har evnen til at bruge ilt som sit substrat i stedet for kuldioxid. Når dette sker, initierer det den ovennævnte procesfotorespiration. Fotorespiration spilder faktisk energi og noget af det faste kulstof.
Figur 02: Fotorespiration
Yderligere reducerer det syntesen af sukkermolekyler (det reducerer antallet af sukkermolekyler, der kan produceres af den normale Calvin-cyklus). Fotorespiration begunstiges af flere forhold såsom lavt kuldioxid: oxygenforhold, høj temperatur osv. Når temperaturen stiger, har rubisco-enzym en højere affinitet til oxygen end kuldioxid. Derfor gennemgår de planter, der vokser under varme og tørre forhold, fotorespiration mere end planterne, der dyrkes i andre områder. Plader viser dog forskellige tilpasninger og mekanismer for at minimere fotorespiration og tab af energi. Et eksempel er C4-anlæg.
Hvad er lighederne mellem fotosyntese og fotorespiration?
- Begge forekommer i planter.
- Sollys er involveret i fotosyntese og fotorespiration.
- Begge bruger enzymer.
- De forekommer i cellulære organeller.
Hvad er forskellen mellem fotosyntese og fotorespiration?
Fotosyntese og fotorespiration er to processer, der forekommer i planter. Fotosyntese producerer fødevarer, mens fotorespiration spilder produkter af fotosyntese. Nogle planter, der vokser under varme og tørre forhold, gennemgår fotorespiration mere. Derfor forsøger planter at minimere fotorespiration ved at anvende flere mekanismer.
Nedenstående infografik præsenterer flere detaljer om forskellen mellem fotosyntese og fotorespiration i tabelform.
Opsummering – Fotosyntese vs fotorespiration
Fotosyntese fikserer kuldioxid, mens fotorespiration spilder noget af det fikserede kulstof ved fotosyntese. Begge processer er enzymdrevne. Under fotosyntesen omdannes lysenergi til kemisk energi ved hjælp af fotoautotrofer. Den har brug for sollys, grønne farvepigmenter, kuldioxid og vand. På den anden side virker fotorespiration som en sidereaktion af Calvin-cyklussen, hvor rubisco-enzymet omdanner RuBP til PGA og PG ved at inkorporere O2 i stedet for CO2Fotorespiration forekommer ved høje temperaturer og lave kuldioxidkoncentrationer. Dette er forskellen mellem fotosyntese og fotorespiration.
