Разница между фотосинтезом и хемосинтезом

ключевое отличие между фотосинтезом и хемосинтезом является то, что фотосинтез - это процесс преобразования энергии солнечного света в углеводы с помощью фотоавтотрофов, в то время как хемосинтез - это процесс преобразования химической энергии неорганических соединений или метана в органические соединения с помощью хемоавтотрофов..

Фотосинтез и хемосинтез - два важных процесса, которые позволяют живым организмам производить пищу для них. И фотосинтез, и хемосинтез помогают поддерживать живые организмы. Хотя оба процесса используют CO₂ и производят органические соединения, они отличаются от нескольких характеристик, как обсуждено в статье. Как следует из названия, фотография означает солнечный свет, а химиотерапия означает химический. Следовательно, солнечный свет обеспечивает энергию для фотосинтеза, в то время как химическая энергия неорганических соединений обеспечивает энергию для хемосинтеза.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое фотосинтез
3. Что такое хемосинтез
4. Сходство между фотосинтезом и хемосинтезом
5. Сравнение бок о бок - фотосинтез против хемосинтеза в табличной форме
6. Резюме

Что такое фотосинтез?

Фотосинтез - это метаболический процесс, посредством которого фотоавтотрофы преобразуют солнечную энергию в химическую энергию в органических соединениях, таких как углеводы, используя диоксид углерода и воду в качестве сырья в присутствии хлорофилла. В фотосинтезе есть два основных процесса; светлая реакция и темная реакция.

Легкая реакция фотосинтеза

Световая реакция происходит в тилакоидной мембране. В световой реакции молекулы пигмента поглощают энергию света и переходят к молекулам хлорофилла P680 в реакционном центре фотосистемы II. Как только P680 поглощает энергию, его электроны получают высокую энергию и повышаются. Первичные акцепторы электронов улавливают эти электроны высокой энергии и проходят через ряд молекул-носителей, таких как цитохром, и, наконец, проходят в фотосистему I. Когда электроны проходят через молекулы-носители, на каждом шаге энергия высвобождается, а высвобождаемая энергия сохраняется в форма спс. Это процесс называется фотофосфорилирование.

В то же время молекулы воды расщепляются за счет энергии света на О_2, и этот процесс называется фотолизом воды. Когда четыре молекулы воды расщепляются, это производит 2 молекулы кислорода, 4 протона и 4 электрона. Произведенные электроны от фотолиза заменяют потерянные электроны PS II. В конечном счете, произведенный кислород выпускает в атмосферу.

Впоследствии, когда PS я получаю энергию, его электроны также возбуждаются в высокие энергетические уровни. Акцепторы электронов принимают эти электроны и переходят в молекулы НАДФ. Затем молекулы НАДФ превращаются в НАДФН₂ молекулы.

Рисунок 01: Фотосинтез

Темная реакция фотосинтеза

Темная реакция (цикл Кальвина) происходит в строме хлоропласта. Он начинается с соединения С 5, называемого рибулозо-бисфосфатом. Бисфосфат рибулозы принимает углекислый газ и превращается в две молекулы фосфоглицерата (PGA). ПГА является первым стабильным продуктом этого процесса фотосинтеза, а также первым углеводом. Затем PGA превращается в PGAL, и это преобразование использует весь NADPH.₂ и часть АТФ, образующаяся в ходе световой реакции. В этой точке сложные углеводы, такие как глюкоза и сахароза, образуются из одной части PGA, в то время как оставшаяся PGA используется для генерации RuBP. Аналогично, темная реакция происходит циклически.

Что такое хемосинтез?

Хемосинтез - это процесс, при котором хемоавтотрофы производят пищу (углеводы) для них. В отличие от фотосинтеза, хемосинтез не нуждается в солнечном свете. Следовательно, это происходит в темных условиях, в основном в глубоком море вблизи гидротермальных источников.

Рисунок 02: Хемосинтез

Следовательно, во время хемосинтеза химическая энергия неорганических соединений, таких как газообразный водород, сероводород или метан, превращается в углеводы. В этом типе производства продуктов питания в основном используются прокариоты, такие как сероокисляющие гамма и эпсилон протеобактерии, Aquificae, метаногенные археи и нейтрофильные железоокисляющие бактерии. Кроме того, в результате хемосинтеза в качестве побочных продуктов образуются соединения серы..

Каковы сходства между фотосинтезом и хемосинтезом?

• И фотосинтез и хемосинтез производят продукты или углеводы.
• Они превращают энергию в органическое вещество.
• В этих процессах происходит ряд реакций.
• Кроме того, оба процесса используют CO₂.
• Кроме того, оба эти процесса помогают продвигать и поддерживать жизнь на Земле.

В чем разница между фотосинтезом и хемосинтезом?

Фотосинтез - это процесс, который использует солнечный свет для производства углеводов растениями, водорослями и цианобактериями. С другой стороны, хемосинтез - это процесс, который использует энергию неорганических соединений для производства углеводов бактериями. Следовательно, в этом ключевое отличие фотосинтеза и хемосинтеза. Фотоавтотрофы осуществляют фотосинтез, в то время как хемоавтотрофы осуществляют хемосинтез. Кроме того, фотосинтез происходит, когда присутствует солнечный свет, в то время как хемосинтез происходит в темных условиях, в основном на морском дне рядом с гидротермальными жерлами. Таким образом, это еще одно различие между фотосинтезом и хемосинтезом.

Кроме того, еще одно различие между фотосинтезом и хемосинтезом заключается в том, что присутствие хлорофилловых пигментов необходимо для проведения фотосинтеза, тогда как для хемосинтеза хлорофиллы не нужны. Кроме того, фотосинтез производит кислород в качестве побочного продукта, в то время как хемосинтез производит соединения серы в качестве побочных продуктов.

Приведенная ниже инфографика о разнице между фотосинтезом и хемосинтезом обеспечивает большую разницу между обоими процессами.

Резюме - Фотосинтез против Хемосинтеза

Фотосинтез и хемосинтез - два процесса, используемые организмами для производства глюкозы. Эти два процесса чрезвычайно важны, поскольку они обеспечивают пищу для всех живых организмов, включая животных. Основное различие между фотосинтезом и хемосинтезом заключается в источнике энергии. Фотосинтез использует энергию солнечного света, в то время как хемосинтез использует энергию неорганических соединений, таких как H₂, ЧАС₂S, метан и т. Д. Фотоавтотрофы продуцируют глюкозу путем фотосинтеза, в то время как хемоавтотрофы продуцируют глюкозу путем хемосинтеза. Кроме того, фотосинтез приводит к образованию кислорода в качестве побочного продукта, в то время как хемосинтез приводит к образованию соединений серы в качестве побочных продуктов. Таким образом, это краткое изложение фотосинтеза и хемосинтеза.

Ссылка:

1. Nature News, Nature Publishing Group. Доступна здесь
2. «Хемосинтез». Википедия, Фонд Викимедиа, 10 ноября 2018 г. Доступно здесь 

Изображение предоставлено:

1. «Простой обзор фотосинтеза» Даниэль Майер - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia 
2. «Venenivibrio» Автор не предоставил машиночитаемый текст. (CC BY-SA 3.0) с помощью Commons Wikimedia