La differenza fondamentale tra fotosintesi e fotorespirazione è che la fotosintesi è il processo mediante il quale i fotoautotrofi, principalmente piante verdi, alghe e cianobatteri, generano carboidrati e ossigeno dall'anidride carbonica e dall'acqua utilizzando l'energia della luce solare mentre la fotorespirazione è un lato reazione in cui l'enzima RuBisCO ossigena RuBP, provocando lo spreco di parte dell'energia prodotta dalla fotosintesi.
La fotosintesi e la fotorespirazione sono due processi che si verificano nelle piante. Tuttavia, la fotosintesi è un processo importante mentre la fotorespirazione è un processo dispendioso. Parte dell'energia e del carbonio fisso vengono sprecati dalla fotorespirazione dell'enzima chiamato RuBP ossigenasi-carbossilasi. Quindi la fotorespirazione può essere definita come un processo che riduce l'efficienza della fotosintesi nelle piante.
Cos'è la fotosintesi?
La fotosintesi è il processo mediante il quale piante verdi, cianobatteri e alghe convertono l'energia luminosa in energia chimica. Questo è un processo unico che si verifica solo nei fotoautotrofi. Questi organismi catturano l'energia dalla luce solare e la convertono in energia chimica sotto forma di carboidrati, che possono essere utilizzati dagli organismi come cibo. Gli organismi fotosintetici non dipendono da altri organismi per il loro cibo a differenza degli umani e di altri eterotrofi. Producono il proprio cibo mediante la fotosintesi e forniscono agli altri ciò che hanno prodotto. Nelle piante, la fotosintesi avviene nell'organello chiamato cloroplasto.
Figura 01: Fotosintesi
I pigmenti chiamati clorofille sono coinvolti nella cattura della luce. Le foglie delle piante sono i principali siti di fotosintesi nelle piante. La struttura della foglia supporta un'efficiente fotosintesi riducendo al minimo la perdita d'acqua ed effettuando un efficiente scambio di gas tramite gli stomi. Utilizzando diversi passaggi, l'anidride carbonica e l'acqua si convertono in glucosio e ossigeno utilizzando l'energia della luce solare. Ci sono due reazioni principali nella fotosintesi. Sono una reazione dipendente dalla luce (reazione alla luce) e una reazione indipendente dalla luce (reazione al buio o ciclo di Calvin). La reazione alla luce produce ATP e NADPH mentre la reazione al buio produce molecole di zucchero utilizzando i prodotti della reazione alla luce. Il ciclo di Calvin procede attraverso tre fasi principali: carbossilazione, riduzione e rigenerazione. Come sottoprodotto, l'ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera e questo è l'ossigeno molecolare che respiriamo. Quando gli organismi hanno bisogno di energia, rompono queste molecole di zucchero principalmente glucosio e producono ATP (molecole di energia) per i loro processi cellulari.
Cos'è la fotorespirazione?
La fotorespirazione è una reazione collaterale del ciclo di Calvin. Durante il ciclo di Calvin, un importante enzima chiamato RuBP ossigenasi - carbossilasi (rubisco) converte RuBP in fosfogliceraldeide incorporando anidride carbonica. È il normale processo di produzione della molecola di glucosio. Tuttavia, questo enzima ha la capacità di incorporare ossigeno anziché anidride carbonica. Ciò significa che Rubisco ha la capacità di utilizzare l'ossigeno come substrato invece dell'anidride carbonica. Quando ciò si verifica, avvia il processo di fotorespirazione sopra chiamato. La fotorespirazione in re altà spreca energia e parte del carbonio fisso.
Figura 02: Fotorespirazione
Inoltre, diminuisce la sintesi delle molecole di zucchero (riduce il numero di molecole di zucchero che possono essere prodotte dal normale ciclo di Calvin). La fotorespirazione favorisce diverse condizioni come la bassa anidride carbonica: rapporto ossigeno, alta temperatura, ecc. Quando la temperatura aumenta, l'enzima rubisco ha una maggiore affinità con l'ossigeno rispetto all'anidride carbonica. Quindi, le piante che crescono in condizioni calde e secche subiscono la fotorespirazione più delle piante coltivate in altre aree. Tuttavia, i plat mostrano diversi adattamenti e meccanismi per ridurre al minimo la fotorespirazione e la perdita di energia. Un esempio sono le piante C4.
Quali sono le somiglianze tra fotosintesi e fotorespirazione?
- Entrambi si trovano nelle piante.
- La luce solare è coinvolta nella fotosintesi e nella fotorespirazione.
- Entrambi utilizzano enzimi.
- Si verificano all'interno degli organelli cellulari.
Qual è la differenza tra fotosintesi e fotorespirazione?
La fotosintesi e la fotorespirazione sono due processi che avvengono nelle piante. La fotosintesi produce alimenti mentre la fotorespirazione spreca i prodotti della fotosintesi. Alcune piante che crescono in condizioni calde e secche subiscono maggiormente la fotorespirazione. Quindi, le piante cercano di ridurre al minimo la fotorespirazione adottando diversi meccanismi.
L'infografica qui sotto presenta maggiori dettagli sulla differenza tra fotosintesi e fotorespirazione in forma tabellare.
Riepilogo – Fotosintesi vs fotorespirazione
La fotosintesi fissa l'anidride carbonica mentre la fotorespirazione spreca parte del carbonio fissato dalla fotosintesi. Entrambi i processi sono guidati da enzimi. Durante la fotosintesi, l'energia luminosa si converte in energia chimica dai fotoautotrofi. Ha bisogno di luce solare, pigmenti di colore verde, anidride carbonica e acqua. D' altra parte, la fotorespirazione funziona come reazione collaterale del ciclo di Calvin in cui l'enzima rubisco converte RuBP in PGA e PG incorporando O2 invece di CO2La fotorespirazione avviene ad alta temperatura e con basse concentrazioni di anidride carbonica. Questa è la differenza tra fotosintesi e fotorespirazione.
