Der Hauptunterschied zwischen Photosynthese und Photorespiration besteht darin, dass die Photosynthese der Prozess ist, bei dem Photoautotrophe, hauptsächlich grüne Pflanzen, Algen und Cyanobakterien, Kohlenhydrate und Sauerstoff aus Kohlendioxid und Wasser erzeugen, indem sie die Energie des Sonnenlichts nutzen, während die Photorespiration eine Seite ist Reaktion, bei der das Enzym RuBisCO RuBP mit Sauerstoff anreichert, wodurch ein Teil der durch die Photosynthese erzeugten Energie verschwendet wird.
Photosynthese und Photorespiration sind zwei Prozesse, die in Pflanzen ablaufen. Die Photosynthese ist jedoch ein wichtiger Prozess, während die Photorespiration ein verschwenderischer Prozess ist. Ein Teil der Energie und des gebundenen Kohlenstoffs wird durch die Photorespiration durch das Enzym namens RuBP-Oxygenase-Carboxylase verschwendet. Daher kann die Photorespiration als ein Prozess bezeichnet werden, der die Effizienz der Photosynthese in Pflanzen reduziert.
Was ist Photosynthese?
Photosynthese ist der Prozess, bei dem grüne Pflanzen, Cyanobakterien und Algen Lichtenergie in chemische Energie umwandeln. Dies ist ein einzigartiger Prozess, der nur in Photoautotrophen auftritt. Diese Organismen fangen Energie aus dem Sonnenlicht ein und wandeln sie in chemische Energie in Form von Kohlenhydraten um, die von Organismen als Nahrung genutzt werden können. Photosynthetische Organismen sind im Gegensatz zu Menschen und anderen Heterotrophen nicht von anderen Organismen für ihre Nahrung abhängig. Sie produzieren ihre eigene Nahrung durch Photosynthese und versorgen andere mit dem, was sie produziert haben. In Pflanzen findet die Photosynthese in dem Chloroplasten genannten Organell statt.
Abbildung 01: Photosynthese
Die Chlorophylle genannten Pigmente sind am Einfangen von Licht beteiligt. Pflanzenblätter sind die Hauptorte der Photosynthese in Pflanzen. Die Blattstruktur unterstützt eine effiziente Photosynthese, indem sie den Wasserverlust minimiert und den effizienten Gasaustausch über Stomata durchführt. In mehreren Schritten werden Kohlendioxid und Wasser mithilfe der Energie des Sonnenlichts in Glukose und Sauerstoff umgewandelt. Bei der Photosynthese gibt es zwei Hauptreaktionen. Sie sind eine lichtabhängige Reaktion (Lichtreaktion) und eine lichtunabhängige Reaktion (Dunkelreaktion oder Calvin-Zyklus). Die Lichtreaktion produziert ATP und NADPH, während die Dunkelreaktion Zuckermoleküle produziert, die die Produkte der Lichtreaktion nutzen. Der Calvin-Zyklus durchläuft drei Hauptschritte, nämlich Carboxylierung, Reduktion und Regeneration. Als Nebenprodukt wird Sauerstoff in die Atmosphäre freigesetzt und das ist der molekulare Sauerstoff, den wir atmen. Wenn Organismen Energie benötigen, sp alten sie diese Zuckermoleküle, hauptsächlich Glukose, und produzieren ATP (Energiemoleküle) für ihre zellulären Prozesse.
Was ist Photorespiration?
Photorespiration ist eine Nebenreaktion des Calvin-Zyklus. Während des Calvin-Zyklus wandelt ein Hauptenzym namens RuBP-Oxygenase – Carboxylase (Rubisco) RuBP durch Einbau von Kohlendioxid in Phosphoglycerinaldehyd um. Es ist der normale Prozess der Produktion von Glukosemolekülen. Dieses Enzym hat jedoch die Fähigkeit, Sauerstoff anstelle von Kohlendioxid einzubauen. Das bedeutet, dass Rubisco anstelle von Kohlendioxid Sauerstoff als Substrat verwenden kann. Wenn dies auftritt, initiiert es den oben genannten Prozess Photorespiration. Die Photorespiration verschwendet tatsächlich Energie und einen Teil des gebundenen Kohlenstoffs.
Abbildung 02: Photorespiration
Außerdem verringert es die Synthese von Zuckermolekülen (es verringert die Anzahl der Zuckermoleküle, die durch den normalen Calvin-Zyklus produziert werden können). Die Photorespiration wird durch mehrere Bedingungen begünstigt, wie z. B. niedriges Kohlendioxid:Sauerstoff-Verhältnis, hohe Temperatur usw. Wenn die Temperatur ansteigt, hat das Rubisco-Enzym eine höhere Affinität zu Sauerstoff als zu Kohlendioxid. Daher unterliegen die Pflanzen, die unter heißen und trockenen Bedingungen wachsen, einer stärkeren Photorespiration als die Pflanzen, die in anderen Gebieten wachsen. Platten zeigen jedoch unterschiedliche Anpassungen und Mechanismen, um die Photorespiration und den Energieverlust zu minimieren. Ein Beispiel sind C4-Pflanzen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Photosynthese und Photorespiration?
- Beide kommen in Pflanzen vor.
- Sonnenlicht ist an Photosynthese und Photorespiration beteiligt.
- Beide verwenden Enzyme.
- Sie kommen in Zellorganellen vor.
Was ist der Unterschied zwischen Photosynthese und Photorespiration?
Photosynthese und Photorespiration sind zwei Prozesse, die in Pflanzen ablaufen. Die Photosynthese produziert Lebensmittel, während die Photorespiration Produkte der Photosynthese verschwendet. Einige Pflanzen, die unter heißen und trockenen Bedingungen wachsen, unterliegen einer stärkeren Photorespiration. Daher versuchen Pflanzen, die Photorespiration zu minimieren, indem sie verschiedene Mechanismen anwenden.
Die folgende Infografik enthält weitere Einzelheiten zum Unterschied zwischen Photosynthese und Photorespiration in tabellarischer Form.
Zusammenfassung – Photosynthese vs. Photorespiration
Photosynthese fixiert Kohlendioxid, während Photorespiration einen Teil des fixierten Kohlenstoffs durch Photosynthese verschwendet. Beide Prozesse sind enzymgetrieben. Bei der Photosynthese wird Lichtenergie durch Photoautotrophe in chemische Energie umgewandelt. Es braucht Sonnenlicht, grüne Farbpigmente, Kohlendioxid und Wasser. Andererseits wirkt die Photorespiration als Nebenreaktion des Calvin-Zyklus, in dem das Rubisco-Enzym RuBP in PGA und PG umwandelt, indem es O2 anstelle von CO2 einbautDie Photorespiration tritt bei hohen Temperaturen und niedrigen Kohlendioxidkonzentrationen auf. Das ist der Unterschied zwischen Photosynthese und Photorespiration.
