Fotosintez və fototənəffüs arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, fotosintez fotoautotrofların, əsasən yaşıl bitkilər, yosunlar və siyanobakteriyaların günəş işığının enerjisindən istifadə edərək karbon dioksid və sudan karbohidratlar və oksigen əmələ gətirdiyi prosesdir. RuBisCO fermentinin RuBP-ni oksigenləşdirdiyi və fotosintez nəticəsində yaranan enerjinin bir hissəsinin boşa getməsinə səbəb olan reaksiya.
Fotosintez və fototənəffüs bitkilərdə baş verən iki prosesdir. Bununla birlikdə, fotosintez vacib bir prosesdir, fotonəfəs isə israfçı bir prosesdir. Enerji və sabit karbonun bir hissəsi RuBP oksigenaz-karboksilaza adlı fermentin fototənəffüsü ilə boşa çıxır. Buna görə də fototənəffüs bitkilərdə fotosintezin effektivliyini azaldan proses kimi adlandırıla bilər.
Fotosintez nədir?
Fotosintez yaşıl bitkilərin, siyanobakteriyaların və yosunların işıq enerjisini kimyəvi enerjiyə çevirməsi prosesidir. Bu, yalnız fotoavtotroflarda baş verən unikal prosesdir. Bu orqanizmlər günəş işığından enerji alır və onu orqanizmlər tərəfindən qida kimi istifadə edilə bilən karbohidratlar şəklində kimyəvi enerjiyə çevirir. Fotosintetik orqanizmlər insanlardan və digər heterotroflardan fərqli olaraq qidaları üçün digər orqanizmlərdən asılı deyillər. Fotosintez yolu ilə öz qidalarını istehsal edir və istehsal etdiklərini başqalarına verirlər. Bitkilərdə fotosintez xloroplast adlanan orqanoiddə baş verir.
Şəkil 01: Fotosintez
İşığı tutmaq üçün xlorofil adlanan piqmentlər. Bitki yarpaqları bitkilərdə fotosintezin əsas yerləridir. Yarpaq quruluşu su itkisini minimuma endirərək və stomata vasitəsilə səmərəli qaz mübadiləsini həyata keçirərək səmərəli fotosintezi dəstəkləyir. Bir neçə addımdan istifadə edərək, karbon qazı və su günəş işığındakı enerjidən istifadə edərək qlükoza və oksigenə çevrilir. Fotosintezdə iki əsas reaksiya var. Onlar işıqdan asılı reaksiya (işıq reaksiyası) və işıqdan asılı olmayan reaksiyadır (qaranlıq reaksiya və ya Kalvin dövrü). İşıq reaksiyası ATP və NADPH, qaranlıq reaksiya isə işıq reaksiyasının məhsullarından istifadə edərək şəkər molekulları istehsal edir. Kalvin dövrü üç əsas mərhələdən keçir, yəni karboksilləşmə, reduksiya və regenerasiya. Yan məhsul olaraq oksigen atmosferə buraxılır və bu, nəfəs aldığımız molekulyar oksigendir. Orqanizmlər enerjiyə ehtiyac duyduqda, bu şəkər molekullarını əsasən qlükoza parçalayır və hüceyrə prosesləri üçün ATP (enerji molekulları) istehsal edirlər.
Fototənəffüs nədir?
Fototənəffüs Calvin dövrünün yan reaksiyasıdır. Kalvin dövrü ərzində RuBP oksigenaz adlanan bir əsas ferment - karboksilaza (rubisko) karbon qazını daxil etməklə RuBP-ni fosfogliseraldehidə çevirir. Bu, qlükoza molekulunun istehsalının normal prosesidir. Bununla belə, bu ferment karbon dioksid əvəzinə oksigeni daxil etmək qabiliyyətinə malikdir. Bu o deməkdir ki, Rubisco karbon dioksid əvəzinə oksigeni substrat kimi istifadə etmək qabiliyyətinə malikdir. Bu baş verdikdə, yuxarıda adı çəkilən fotonəfəs prosesini başlatır. Fotonəfəs əslində enerjini və sabit karbonun bir hissəsini israf edir.
Şəkil 02: Fotonəfəs
Bundan başqa, şəkər molekullarının sintezini azaldır (normal Kalvin dövrü ilə əmələ gələn şəkər molekullarının sayını azaldır). Fototənəffüs aşağı karbon dioksid kimi bir neçə şəraitdə üstünlük təşkil edir: oksigen nisbəti, yüksək temperatur və s. Temperatur artdıqda, rubisko fermenti karbon dioksiddən daha çox oksigenə daha yaxındır. Deməli, isti və quru şəraitdə böyüyən bitkilər digər ərazilərdə yetişdirilən bitkilərə nisbətən daha çox fotonəfəs alırlar. Bununla belə, lövhələr fotonəfəs və enerji itkisini minimuma endirmək üçün müxtəlif uyğunlaşmalar və mexanizmlər göstərir. Bir nümunə C4 bitkiləridir.
Fotosintez və Fotonəfəs arasındakı oxşarlıqlar nələrdir?
- Hər ikisi bitkilərdə olur.
- Günəş işığı fotosintez və fotonəfəslə iştirak edir.
- Hər ikisi fermentlərdən istifadə edir.
- Onlar hüceyrə orqanoidlərində olur.
Fotosintez və Fotonəfəs Arasındakı Fərq Nədir?
Fotosintez və fototənəffüs bitkilərdə baş verən iki prosesdir. Fotosintez qidalar istehsal edir, fotonəfəs isə fotosintez məhsullarını tullantılar. İsti və quru şəraitdə böyüyən bəzi bitkilər daha çox fotonəfəs alırlar. Beləliklə, bitkilər bir neçə mexanizm qəbul edərək fotonəfəs almağı minimuma endirməyə çalışırlar.
Aşağıdakı infoqrafika fotosintez və fototənəffüs arasındakı fərq haqqında daha ətraflı məlumatı cədvəl şəklində təqdim edir.
Xülasə – Fotosintez vs Fotonəfəs
Fotosintez karbon dioksidi düzəldir, fototənəffüs isə sabit karbonun bir hissəsini fotosintezlə israf edir. Hər iki proses fermentlə idarə olunur. Fotosintez zamanı işıq enerjisi fotoavtotroflar tərəfindən kimyəvi enerjiyə çevrilir. Günəş işığına, yaşıl rəngli piqmentlərə, karbon qazına və suya ehtiyacı var. Digər tərəfdən, fototənəffüs, rubisko fermentinin CO2 əvəzinə O2 əlavə edərək RuBP-ni PGA və PG-yə çevirdiyi Kalvin dövrünün yan reaksiyası kimi işləyir. Fotonəfəs yüksək temperatur və aşağı karbon dioksid konsentrasiyası altında baş verir. Fotosintez və fototənəffüs arasındakı fərq budur.
