Ֆոտոսինթեզի և ֆոտոշնչառության հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոսինթեզն այն գործընթացն է, որով ֆոտոավտոտրոֆները, հիմնականում կանաչ բույսերը, ջրիմուռները և ցիանոբակտերիաները, ածխածնի երկօքսիդից և ջրից առաջացնում են ածխաջրեր և թթվածին՝ օգտագործելով արևի լույսի էներգիան, մինչդեռ ֆոտոշնչառությունը մի կողմ է: ռեակցիա, որի ժամանակ RuBisCO ֆերմենտը թթվածնացնում է RuBP-ն, ինչի հետևանքով ֆոտոսինթեզի արդյունքում ստացված էներգիայի մի մասը վատնում է:
Ֆոտոսինթեզը և ֆոտոշնչառությունը երկու գործընթացներ են, որոնք տեղի են ունենում բույսերում: Այնուամենայնիվ, ֆոտոսինթեզը կարևոր գործընթաց է, մինչդեռ ֆոտոշնչառությունը վատնման գործընթաց է: Էներգիայի և ֆիքսված ածխածնի մի մասը վատնում է ֆոտոշնչառության արդյունքում RuBP օքսիգենազ-կարբոքսիլազա կոչվող ֆերմենտը:Հետևաբար ֆոտոշնչառությունը կարելի է անվանել որպես գործընթաց, որը նվազեցնում է բույսերի ֆոտոսինթեզի արդյունավետությունը:
Ի՞նչ է ֆոտոսինթեզը:
Ֆոտոսինթեզն այն գործընթացն է, որով կանաչ բույսերը, ցիանոբակտերիաները և ջրիմուռները լույսի էներգիան վերածում են քիմիական էներգիայի: Սա եզակի գործընթաց է, որը տեղի է ունենում միայն ֆոտոավտոտրոֆների մոտ: Այս օրգանիզմները վերցնում են արևի լույսից ստացվող էներգիան և այն վերածում քիմիական էներգիայի՝ ածխաջրերի տեսքով, որոնք օրգանիզմները կարող են օգտագործել որպես սնունդ: Ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմները սննդի համար կախված չեն այլ օրգանիզմներից՝ ի տարբերություն մարդկանց և այլ հետերոտրոֆների: Նրանք արտադրում են իրենց սնունդը ֆոտոսինթեզի միջոցով և ուրիշներին ապահովում են իրենց արտադրածով: Բույսերում ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում քլորոպլաստ կոչվող օրգանելում։
Նկար 01. Ֆոտոսինթեզ
Պիգմենտները, որոնք կոչվում են քլորոֆիլներ, ներգրավվում են լույսի գրավման մեջ: Բույսերի տերևները բույսերի ֆոտոսինթեզի հիմնական վայրերն են: Տերևի կառուցվածքն ապահովում է արդյունավետ ֆոտոսինթեզ՝ նվազագույնի հասցնելով ջրի կորուստը և կատարելով գազի արդյունավետ փոխանակում ստոմատների միջոցով: Օգտագործելով մի քանի քայլեր՝ ածխաթթու գազը և ջուրը վերածվում են գլյուկոզայի և թթվածնի՝ օգտագործելով արևի լույսի էներգիան: Ֆոտոսինթեզում երկու հիմնական ռեակցիա կա. Դրանք լույսից կախված ռեակցիա են (լույսի ռեակցիա) և լույսից անկախ ռեակցիա (մութ ռեակցիա կամ Կալվինի ցիկլ)։ Լույսի ռեակցիան արտադրում է ATP և NADPH, մինչդեռ մութ ռեակցիան արտադրում է շաքարի մոլեկուլներ՝ օգտագործելով լույսի ռեակցիայի արտադրանքը: Կալվինի ցիկլը ընթանում է երեք հիմնական փուլերով՝ կարբոքսիլացում, կրճատում և վերածնում: Որպես կողմնակի արտադրանք թթվածին արտազատվում է մթնոլորտ, և սա այն մոլեկուլային թթվածինն է, որը մենք շնչում ենք: Երբ օրգանիզմները էներգիայի կարիք ունեն, նրանք կոտրում են այդ շաքարի մոլեկուլները հիմնականում գլյուկոզա և արտադրում են ATP (էներգիայի մոլեկուլներ) իրենց բջջային գործընթացների համար:
Ի՞նչ է ֆոտոշնչառությունը:
Ֆոտոշնչառությունը Կալվինի ցիկլի կողմնակի ռեակցիան է: Կալվինի ցիկլի ընթացքում մեկ հիմնական ֆերմենտ, որը կոչվում է RuBP օքսիգենազ՝ կարբոքսիլազա (ռուբիսկո), RuBP-ն փոխակերպում է ֆոսֆոգիլցերալդեհիդի՝ ներառելով ածխածնի երկօքսիդ: Դա գլյուկոզայի մոլեկուլի արտադրության նորմալ գործընթաց է: Այնուամենայնիվ, այս ֆերմենտը ածխածնի երկօքսիդի փոխարեն թթվածին ներառելու ունակություն ունի: Դա նշանակում է, որ Rubisco-ն ածխաթթու գազի փոխարեն թթվածին օգտագործելու հնարավորություն ունի որպես հիմք: Երբ դա տեղի է ունենում, այն սկսում է վերոհիշյալ գործընթացի ֆոտոշնչառությունը: Ֆոտոշնչառությունն իրականում վատնում է էներգիան և ֆիքսված ածխածնի մի մասը։
Նկար 02. ֆոտոշնչառություն
Այնուհետև, այն նվազեցնում է շաքարի մոլեկուլների սինթեզը (նվազեցնում է շաքարի մոլեկուլների քանակը, որոնք կարող են արտադրվել նորմալ Calvin ցիկլով):Ֆոտոշնչառությունը նպաստում է մի քանի պայմանների, ինչպիսիք են ցածր ածխաթթու գազը. թթվածնի հարաբերակցությունը, բարձր ջերմաստիճանը և այլն: Հետևաբար, այն բույսերը, որոնք աճում են տաք և չոր պայմաններում, ավելի շատ են ենթարկվում ֆոտոշնչառության, քան այլ տարածքներում աճեցված բույսերը: Այնուամենայնիվ, թիթեղները ցույց են տալիս տարբեր հարմարվողականություններ և մեխանիզմներ՝ նվազագույնի հասցնելու ֆոտոշնչառությունը և էներգիայի կորուստը: Օրինակներից մեկը C4 բույսերն են:
Որո՞նք են նմանությունները ֆոտոսինթեզի և ֆոտոշնչառության միջև:
- Երկուսն էլ հանդիպում են բույսերում:
- Արևի լույսը ներգրավված է ֆոտոսինթեզի և ֆոտոշնչառության հետ:
- Երկուսն էլ օգտագործում են ֆերմենտներ:
- Դրանք առաջանում են բջջային օրգանելներում:
Ո՞րն է տարբերությունը ֆոտոսինթեզի և ֆոտոշնչառության միջև:
Ֆոտոսինթեզը և ֆոտոշնչառությունը երկու գործընթաց են, որոնք տեղի են ունենում բույսերում:Ֆոտոսինթեզը արտադրում է սնունդ, մինչդեռ ֆոտոշնչառությունը վատնում է ֆոտոսինթեզի արտադրանքը: Որոշ բույսեր, որոնք աճում են տաք և չոր պայմաններում, ավելի շատ ֆոտոշնչառության են ենթարկվում։ Հետևաբար, բույսերը փորձում են նվազագույնի հասցնել ֆոտոշնչառությունը մի քանի մեխանիզմների միջոցով։
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է ավելի շատ մանրամասներ ֆոտոսինթեզի և ֆոտոշնչառության միջև աղյուսակային ձևով:
Ամփոփում – Ֆոտոսինթեզ ընդդեմ ֆոտոշնչառության
Ֆոտոսինթեզը ամրացնում է ածխածնի երկօքսիդը, մինչդեռ ֆոտոշնչառությունը վատնում է ֆիքսված ածխածնի մի մասը ֆոտոսինթեզի միջոցով: Երկու գործընթացներն էլ հիմնված են ֆերմենտների վրա: Ֆոտոսինթեզի ընթացքում լույսի էներգիան ֆոտոավտոտրոֆների միջոցով վերածվում է քիմիական էներգիայի։ Նրան անհրաժեշտ է արևի լույս, կանաչ գույնի պիգմենտներ, ածխաթթու գազ և ջուր։Մյուս կողմից, ֆոտոշնչառությունը գործում է որպես Կալվինի ցիկլի կողմնակի ռեակցիա, որտեղ ռուբիսկո ֆերմենտը RuBP-ն փոխակերպում է PGA-ի և PG-ի՝ CO-ի փոխարեն O2 -ի մեջ ներառելով:Ֆոտոշնչառությունը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանի և ածխածնի երկօքսիդի ցածր կոնցենտրացիաների պայմաններում: Սա է տարբերությունը ֆոտոսինթեզի և ֆոտոշնչառության միջև:
