Dallimi kryesor midis fotosintezës dhe foto-frymëmarrjes është se fotosinteza është procesi me të cilin fotoautotrofët, kryesisht bimët e gjelbra, algat dhe cianobakteret, gjenerojnë karbohidrate dhe oksigjen nga dioksidi i karbonit dhe uji duke përdorur energjinë në rrezet e diellit, ndërsa fotofrymëmarrja është një anë. reaksion në të cilin enzima RuBisCO oksigjenon RuBP, duke shkaktuar humbjen e një pjese të energjisë së prodhuar nga fotosinteza.
Fotosinteza dhe fotorespirimi janë dy procese që ndodhin në bimë. Sidoqoftë, fotosinteza është një proces i rëndësishëm ndërsa fotorespirimi është një proces i kotë. Një pjesë e energjisë dhe karbonit të fiksuar humbet nga fotofrymëmarrja nga enzima e quajtur RuBP oksigjenazë-karboksilazë. Prandaj fotorespirimi mund të quhet si një proces që redukton efikasitetin e fotosintezës në bimë.
Çfarë është fotosinteza?
Fotosinteza është procesi me të cilin bimët e gjelbra, cianobakteret dhe algat shndërrojnë energjinë e dritës në energji kimike. Ky është një proces unik që ndodh vetëm në fotoautotrofët. Këta organizma marrin energji nga rrezet e diellit dhe e shndërrojnë atë në energji kimike në formën e karbohidrateve, të cilat mund të përdoren nga organizmat si ushqime të tyre. Organizmat fotosintetikë nuk varen nga organizmat e tjerë për ushqimin e tyre ndryshe nga njerëzit dhe heterotrofët e tjerë. Ata prodhojnë ushqimin e tyre me anë të fotosintezës dhe u japin të tjerëve atë që prodhojnë. Në bimë, fotosinteza zhvillohet në organelën e quajtur kloroplast.
Figura 01: Fotosinteza
Pigmentet e quajtura klorofile që përfshihen në kapjen e dritës. Gjethet e bimëve janë vendet kryesore të fotosintezës në bimë. Struktura e gjetheve mbështet fotosintezën efikase duke minimizuar humbjen e ujit dhe duke bërë shkëmbimin efikas të gazit nëpërmjet stomatave. Duke përdorur disa hapa, dioksidi i karbonit dhe uji shndërrohen në glukozë dhe oksigjen duke përdorur energjinë në rrezet e diellit. Ekzistojnë dy reagime kryesore në fotosintezë. Ato janë një reaksion i varur nga drita (reaksion i dritës) dhe reaksion i pavarur nga drita (reaksion i errët ose cikli Calvin). Reaksioni i dritës prodhon ATP dhe NADPH ndërsa reaksioni i errët prodhon molekula sheqeri duke shfrytëzuar produktet e reaksionit të dritës. Cikli i Kalvinit vazhdon përmes tre hapave kryesorë, përkatësisht karboksilimit, reduktimit dhe rigjenerimit. Si nënprodukt oksigjeni lëshohet në atmosferë dhe ky është oksigjeni molekular që thithim. Kur organizmat kanë nevojë për energji, ato thyejnë këto molekula sheqeri kryesisht glukozë dhe prodhojnë ATP (molekula të energjisë) për proceset e tyre qelizore.
Çfarë është fotofrymëmarrja?
Fotorespiration është një reagim anësor i ciklit Calvin. Gjatë ciklit Calvin, një enzimë kryesore e quajtur RuBP oxygenase - karboksilaza (rubisco) konverton RuBP në fosfogliceraldehid duke përfshirë dioksid karboni. Është procesi normal i prodhimit të molekulës së glukozës. Megjithatë, kjo enzimë ka një aftësi për të inkorporuar oksigjen në vend të dioksidit të karbonit. Kjo do të thotë se Rubisco ka aftësinë të përdorë oksigjenin si substrat në vend të dioksidit të karbonit. Kur kjo ndodh, ajo fillon procesin e lartpërmendur fotorespirim. Fotofrymëmarrja në fakt harxhon energji dhe një pjesë të karbonit fiks.
Figura 02: Fotofrymëmarrja
Për më tepër, zvogëlon sintezën e molekulave të sheqerit (zvogëlon numrin e molekulave të sheqerit që mund të prodhohen nga cikli normal i Calvin). Fotorespirimi favorizohet nga disa kushte si dioksidi i karbonit i ulët: raporti i oksigjenit, temperatura e lartë, etj. Kur temperatura rritet, enzima rubisko ka një afinitet më të lartë ndaj oksigjenit sesa dioksidi i karbonit. Prandaj, bimët që rriten në kushte të nxehta dhe të thata i nënshtrohen fotorespirimit më shumë se bimët e rritura në zona të tjera. Megjithatë, pllakat tregojnë përshtatje dhe mekanizma të ndryshëm për të minimizuar fotofrymëmarrjen dhe humbjen e energjisë. Një shembull janë bimët C4.
Cilat janë ngjashmëritë midis fotosintezës dhe foto-frymëmarrjes?
- Të dyja ndodhin në bimë.
- Rrezet e diellit përfshihen në fotosintezën dhe foto-frymëmarrjen.
- Të dyja përdorin enzima.
- Ato ndodhin brenda organeleve qelizore.
Cili është ndryshimi midis fotosintezës dhe foto-frymëmarrjes?
Fotosinteza dhe fotorespirimi janë dy procese që ndodhin në bimë. Fotosinteza prodhon ushqime ndërsa foto-frymëmarrja humb produktet e fotosintezës. Disa bimë që rriten në kushte të nxehta dhe të thata i nënshtrohen më shumë fotorespiracionit. Prandaj, bimët përpiqen të minimizojnë fotofrymëmarrjen duke adoptuar disa mekanizma.
Infografia e mëposhtme paraqet më shumë detaje mbi ndryshimin midis fotosintezës dhe fotorespirimit në formë tabelare.
Përmbledhje – Fotosinteza kundrejt foto-frymëmarrjes
Fotosinteza rregullon dioksidin e karbonit ndërsa fotorespirimi humb një pjesë të karbonit të fiksuar nga fotosinteza. Të dy proceset janë të drejtuara nga enzimat. Gjatë fotosintezës, energjia e dritës shndërrohet në energji kimike nga fotoautotrofët. Ajo ka nevojë për rrezet e diellit, pigmente me ngjyrë të gjelbër, dioksid karboni dhe ujë. Nga ana tjetër, fotofrymëmarrja funksionon si një reagim anësor i ciklit Calvin në të cilin enzima rubisco konverton RuBP në PGA dhe PG duke përfshirë O2 në vend të CO2Fotofrymëmarrja ndodh në temperatura të larta dhe përqendrime të ulëta të dioksidit të karbonit. Ky është ndryshimi midis fotosintezës dhe fotorespirimit.
