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Die Atmung kann auch als normale Atmung oder dunkle Atmung bezeichnet werden. Es handelt sich um eine Reihe von Stoffwechselreaktionen und -prozessen, die in den Zellen von Organismen stattfinden, um biochemische Energie aus Nährstoffen in Adenosintriphosphat (ATP) umzuwandeln und die Stoffwechselabfallprodukte freizusetzen. In den Mitochondrien im Zytoplasma der Zelle findet die meiste Atmung statt. Die Atmung erfolgt in vier Phasen, die als Glykolyse, Link-Reaktion, Krebs-Zyklus (Zitronensäure-Zyklus) und Elektronentransportkette bekannt sind. Die Endprodukte der Atmung sind CO2 und Wasser.
Es gibt zwei Arten der Atmung:
Die Photorespiration, auch als oxidativer photosynthetischer Kohlenstoffzyklus bezeichnet, ist ein Prozess im Pflanzenstoffwechsel, bei dem das Enzym RuBisCO RuBP mit Sauerstoff anreichert, wodurch ein Teil der durch die Photosynthese erzeugten Energie verschwendet wird. Die Photorespiration erfolgt unter hohen Lichtintensitäten und beinhaltet ein komplexes Netzwerk von Enzymreaktionen, die Metaboliten zwischen Chloroplasten, Blattperoxisomen und Mitochondrien austauschen.
Im Gegensatz zur normalen Atmung produziert die Photorespiration kein ATP. In C3-Pflanzen hat sich gezeigt, dass dieser Prozess die Gesamtrate der Photosynthese verringert. Auf der anderen Seite hat die Photorespiration bei C4-Pflanzen einen ziemlich vernachlässigbaren Effekt. Die Endprodukte der Photorespiration sind CO2 und PGA.
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| VERGLEICHSGRUNDLAGE | NORMALE ATMUNG | FOTORESPIRATION |
| Beschreibung | Die normale Atmung ist ein Stoffwechselweg, der durch den Abbau von Zuckermolekülen wie Glukose energiereiche Moleküle freisetzt. | Photorespiration ist eine Art der Atmung, die bei Pflanzen in Gegenwart von Licht und bei hoher Sauerstoffkonzentration auftritt. |
| Alternative Namen | Die Atmung kann auch als normale Atmung oder dunkle Atmung bezeichnet werden. | Photorespiration kann auch als Dunkelatmung bezeichnet werden. |
| Auftreten | Die normale Atmung findet sowohl bei Licht als auch bei Dunkelheit statt. | Photorespiration findet nur in Gegenwart von Licht statt. |
| Substrat | Das Substrat für die normale Atmung ist gewöhnlich Glukose, obwohl auch andere Nahrungsmaterialien (Fett, Protein, organische Säuren) verwendet werden können. | Das Substrat für die Photorespiration ist RuBP und sein Abbauprodukt ist Glykolat. |
| Organellen des Vorkommens | Die normale Atmung ist im Zytoplasma und in den Mitochondrien abgeschlossen. | Photorespiration wird in drei Organellen Chloroplasten, Mitochondrien und Peroxisomen abgeschlossen. |
| Sättigungspunkt | Der Sättigungspunkt wird bei relativ niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen erreicht. | Der Sättigungspunkt wird bei relativ hoher Sauerstoffkonzentration erreicht. |
| Beinhaltet | Die aerobe Atmung wird im Glykolyse-, Krebs-Zyklus- und Elektronentransportsystem vervollständigt. | Photorespiration beinhaltet kein Elektronentransportsystem (ETS), keinen Krebszyklus und keine Glykolyse. |
| Auftreten | Die normale Atmung findet sowohl in grünen als auch in nicht grünen Zellen statt. | Die Photorespiration findet nur in grünen Photosynthesezellen statt. |
| Wirkung der Sauerstoffkonzentration | Die Atmung wird nicht durch eine Änderung der Sauerstoffkonzentration zwischen 10-25% beeinflusst. Darüber hinaus nimmt die Atemfrequenz ab. | Die Photorespiration nimmt mit zunehmender Verfügbarkeit von Sauerstoff zu. |
| Produktion energiereicher Moleküle | Die normale Atmung produziert energiereiche Moleküle wie ATP, GTP, NADH2 und FADH2. | Photorespiration produziert keine energiereichen Moleküle wie ATP. |
| Endprodukte | Die Endprodukte der Atmung sind CO2 und Wasser. | Die Endprodukte der Photorespiration sind CO2 und PGA. |
| Natur | Die Atmung ist ein energieerzeugender Prozess. Es produziert nutzbare Energie in Form von ATP. | Photorespiration ist ein Energieverschwendungsprozess. Es produziert keine nutzbare Energie in Form von ATP. |
| Wasserstoffperoxid | Bei normaler Atmung wird kein Wasserstoffperoxid gebildet. | Bei der Oxidation des Substrats kann giftiges Wasserstoffperoxid gebildet werden. |
| Bedeutung | Normale oder dunkle Atmung ist für das Überleben von Organismen unerlässlich. | Die Photorespiration ist für das Überleben von Organismen nicht wesentlich. |
| Recycling des Endprodukts | Die Endprodukte der Atmung können durch Photosynthese wiederverwendet werden oder nicht. | Beide Endprodukte der Photorespiration werden in der Photosynthese wiederverwendet. |
| Substratbildung | Das Substrat ist bereits in den Zellen vorhanden. | Das Substrat wird zum Zeitpunkt der Verwendung gebildet. |
| Phosphorylierung | Es findet eine oxidative Phosphorylierung statt. | Eine Phosphorylierung findet nicht statt. |
| Ammoniakproduktion | Es wird kein einzelnes Ammoniakmolekül (NH3) produziert. | Es entsteht ein Molekül Ammoniak (NH3). |
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