Het belangrijkste verschil tussen fotosynthese en fotorespiratie is dat de fotosynthese het proces is waarbij foto-autotrofen, voornamelijk groene planten, algen en cyanobacteriën, koolhydraten en zuurstof genereren uit koolstofdioxide en water met behulp van de energie in zonlicht, terwijl fotorespiratie een bijkomstigheid is reactie waarbij het enzym RuBisCO RuBP van zuurstof voorziet, waardoor een deel van de door fotosynthese geproduceerde energie wordt verspild.
Fotosynthese en fotorespiratie zijn twee processen die in planten voorkomen. Fotosynthese is echter een belangrijk proces, terwijl fotorespiratie een verspillend proces is. Een deel van de energie en vaste koolstof wordt verspild door de fotorespiratie door het enzym RuBP-oxygenase-carboxylase. Vandaar dat fotorespiratie een proces kan worden genoemd dat de efficiëntie van fotosynthese in planten vermindert.
Wat is fotosynthese?
Fotosynthese is het proces waarbij groene planten, cyanobacteriën en algen lichtenergie omzetten in chemische energie. Dit is een uniek proces dat alleen bij fotoautotrofen voorkomt. Deze organismen vangen energie uit zonlicht en zetten deze om in chemische energie in de vorm van koolhydraten, die door organismen als voedsel kunnen worden gebruikt. Fotosynthetische organismen zijn voor hun voedsel niet afhankelijk van andere organismen, in tegenstelling tot mensen en andere heterotrofen. Ze produceren hun eigen voedsel door fotosynthese en voorzien anderen van wat ze hebben geproduceerd. In planten vindt fotosynthese plaats in het organel genaamd chloroplast.
Figuur 01: Fotosynthese
De pigmenten, chlorofyl genoemd, zijn betrokken bij het opvangen van licht. Plantenbladeren zijn de belangrijkste plaatsen van fotosynthese in planten. De bladstructuur ondersteunt een efficiënte fotosynthese door het waterverlies te minimaliseren en door de efficiënte gasuitwisseling via huidmondjes. Met behulp van verschillende stappen worden koolstofdioxide en water omgezet in glucose en zuurstof met behulp van de energie in het zonlicht. Er zijn twee belangrijke reacties bij fotosynthese. Ze zijn een lichtafhankelijke reactie (lichtreactie) en een lichtonafhankelijke reactie (donkerreactie of Calvin-cyclus). De lichte reactie produceert ATP en NADPH, terwijl de donkere reactie suikermoleculen produceert met behulp van de producten van de lichte reactie. Calvin-cyclus verloopt via drie belangrijke stappen, namelijk carboxylatie, reductie en regeneratie. Als bijproduct komt zuurstof vrij in de atmosfeer en dit is de moleculaire zuurstof die we inademen. Wanneer organismen energie nodig hebben, breken ze deze suikermoleculen, voornamelijk glucose, en produceren ze ATP (energiemoleculen) voor hun cellulaire processen.
Wat is fotorespiratie?
Fotorespiratie is een nevenreactie van de Calvincyclus. Tijdens de Calvin-cyclus zet een belangrijk enzym genaamd RuBP-oxygenase - carboxylase (rubisco) RuBP om in fosfoglyceraldehyde door kooldioxide op te nemen. Het is het normale proces van het produceren van glucosemoleculen. Dit enzym heeft echter het vermogen om zuurstof op te nemen in plaats van koolstofdioxide. Dat betekent dat Rubisco het vermogen heeft om zuurstof als substraat te gebruiken in plaats van koolstofdioxide. Wanneer dit gebeurt, initieert het de bovengenoemde procesfotorespiratie. Fotorespiratie verspilt eigenlijk energie en een deel van de vaste koolstof.
Figuur 02: Fotorespiratie
Bovendien vermindert het de synthese van suikermoleculen (het vermindert het aantal suikermoleculen dat kan worden geproduceerd door de normale Calvin-cyclus). Fotorespiratie is gunstig onder verschillende omstandigheden, zoals een laag koolstofdioxidegeh alte: zuurstofverhouding, hoge temperatuur, enz. Wanneer de temperatuur stijgt, heeft rubisco-enzym een hogere affiniteit voor zuurstof dan koolstofdioxide. Vandaar dat de planten die onder hete en droge omstandigheden groeien, meer fotorespiratie ondergaan dan de planten die in andere gebieden worden gekweekt. Plats vertonen echter verschillende aanpassingen en mechanismen om fotorespiratie en energieverlies te minimaliseren. Een voorbeeld zijn C4-planten.
Wat zijn de overeenkomsten tussen fotosynthese en fotorespiratie?
- Beide komen voor in planten.
- Zonlicht is betrokken bij fotosynthese en fotorespiratie.
- Beide gebruiken enzymen.
- Ze komen voor in cellulaire organellen.
Wat is het verschil tussen fotosynthese en fotorespiratie?
Fotosynthese en fotorespiratie zijn twee processen die in planten voorkomen. Fotosynthese produceert voedsel, terwijl fotorespiratie producten van fotosynthese verspilt. Sommige planten die onder hete en droge omstandigheden groeien, ondergaan meer fotorespiratie. Daarom proberen planten de fotorespiratie te minimaliseren door verschillende mechanismen toe te passen.
De onderstaande infographic geeft meer details over het verschil tussen fotosynthese en fotorespiratie in tabelvorm.
Samenvatting – Fotosynthese versus fotorespiratie
Fotosynthese fixeert koolstofdioxide terwijl fotorespiratie een deel van de vaste koolstof verspilt door fotosynthese. Beide processen zijn enzymgestuurd. Tijdens de fotosynthese wordt lichtenergie door foto-autotrofen omgezet in chemische energie. Het heeft zonlicht, groene kleurpigmenten, koolstofdioxide en water nodig. Aan de andere kant werkt fotorespiratie als een nevenreactie van de Calvin-cyclus waarin rubisco-enzym RuBP omzet in PGA en PG door O2 in plaats van CO2 op te nemen. Fotorespiratie vindt plaats bij hoge temperatuur en lage kooldioxideconcentraties. Dit is het verschil tussen fotosynthese en fotorespiratie.
