Разлика между фотосинтезата и химиосинтезата

Най- ключова разлика между фотосинтезата и хемосинтезата е, че фотосинтезата е процесът на превръщане на енергията на слънчевата светлина във въглехидрати чрез фотоавтотрофи, докато химиосинтезата е процес на превръщане на химическата енергия на неорганичните съединения или метан в органични съединения чрез хемоавтотрофи.

Фотосинтезата и хемосинтезата са два важни процеса, които позволяват на живите организми да произвеждат храни за тях. И фотосинтезата, и хемосинтезата помагат за поддържане на живите организми. Въпреки че и двата процеса използват СО₂ и произвеждат органични съединения, те се различават от няколко характеристики, както са обсъдени в статията. Както подсказват имената, снимката означава слънчева светлина, а химиото означава химикал. Следователно слънчевата светлина осигурява енергия за фотосинтеза, докато химическата енергия на неорганичните съединения осигурява енергия за хемосинтеза.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е фотосинтезата
3. Какво е хемосинтеза
4. Прилики между фотосинтезата и химиосинтезата
5. Паралелно сравнение - Фотосинтеза срещу Хемосинтеза в таблична форма
6. Резюме

Какво е фотосинтезата?

Фотосинтезата е метаболитен процес, при който фотоавтотрофите преобразуват слънчевата енергия в химическа енергия в органични съединения като въглехидрати, използвайки въглероден диоксид и вода като суровини в присъствието на хлорофил. Има два основни процеса във фотосинтезата; лека реакция и тъмна реакция.

Лека реакция на фотосинтеза

Светлинната реакция протича в тилакоидната мембрана. В светлинната реакция пигментните молекули абсорбират светлинна енергия и се прехвърлят в молекулите на Р680 хлорофил в реакционния център на фотосистемата II. След като P680 абсорбира енергия, неговите електрони получават висока енергия и се усилват. Първичните акцептори на електрон вземат тези високоенергийни електрони и преминават през поредица молекули-носители като цитохром и накрая преминават към фотосистема I. Когато електроните преминават през молекулите-носители, на всяка стъпка се освобождава енергия и освободената енергия се съхранява в форма на ATP. Това е процес, наречен фотофосфорилиране.

В същото време водните молекули се разделят от светлинната енергия в О_2, и това е процес, наречен фотолиза на водата. Когато четири молекули на водата се разделят, тя произвежда 2 кислородни молекули, 4 протона и 4 електрона. Произведените електрони от фотолиза заместват загубените електрони на PS II. В крайна сметка произвежданият кислород се отделя в атмосферата.

След това, когато PS получавам енергия, неговите електрони също се възбуждат във високи енергийни нива. Акцепторите на електрони приемат тези електрони и преминават в NADP молекули. Тогава NADP молекулите се редуцират в NADPH₂ молекули.

Фигура 01: Фотосинтеза

Тъмна реакция на фотосинтеза

Тъмната реакция (цикъл на Калвин) протича в стромата на хлоропласта. Започва от С5 съединението, наречено рибулоза бисфосфат. Рибулоза бисфосфат приема въглероден диоксид и се превръща в две молекули фосфоглицерат (PGA). PGA е първият стабилен продукт от този процес на фотосинтеза, а също така е първият въглехидрат. След това PGA намалява в PGAL и това преобразуване използва всички NADPH₂ и част от АТФ, получена по време на светлинната реакция. В този момент сложни въглехидрати като глюкоза и захароза се произвеждат от една част на PGA, докато останалите PGA се използват за генериране на RuBP. По същия начин тъмната реакция протича циклично.

Какво е хемосинтеза?

Хемосинтезата е процесът, при който хемоавтотрофите произвеждат храни (въглехидрати) за тях. За разлика от фотосинтезата, хемосинтезата не се нуждае от слънчева светлина. Следователно, това се случва при тъмни условия, най-вече в дълбокото море в близост до хидротермални отвори.

Фигура 02: Хемосинтеза

Следователно, по време на хемосинтезата, химическата енергия на неорганични съединения като водороден газ, сероводород или метан се превръща във въглехидрати. Този вид производство на храна се използва най-вече от прокариоти като сероокисляваща гама и епсилон протеобактерии, Aquificae, метаногенни археи и неутрофилни желязо-окисляващи бактерии. Освен това хемосинтезата води до получаване на серни съединения като странични продукти.

Какви са приликите между фотосинтезата и химиосинтезата?

• Както фотосинтезата, така и химиосинтезата произвеждат храни или въглехидрати.
• Те превръщат енергията в органична материя.
• В тези процеси протичат поредица от реакции.
• Също така и двата процеса използват СО₂.
• Освен това и двата процеса помагат за насърчаване и поддържане на живота на Земята.

Каква е разликата между фотосинтезата и химиосинтезата?

Фотосинтезата е процес, който използва слънчевата светлина за производството на въглехидрати от растения, водорасли и цианобактерии. От друга страна, хемосинтезата е процес, който използва енергията на неорганичните съединения за производството на въглехидрати от бактерии. Следователно, това е ключовата разлика между фотосинтезата и химиосинтезата. Фотоавтотрофите извършват фотосинтеза, докато хемоавтотрофите извършват хемосинтеза. Освен това, фотосинтезата възниква, когато присъства слънчевата светлина, докато хемосинтезата протича при тъмни условия най-вече на морското дъно в близост до хидротермалните отвори. По този начин, това е още една разлика между фотосинтезата и хемосинтезата.

Освен това, още една разлика между фотосинтезата и хемосинтезата е, че наличието на хлорофилни пигменти е необходимо, за да се извърши фотосинтезата, докато химиосинтезата не се нуждае от хлорофили. Освен това фотосинтезата произвежда кислород като страничен продукт, докато хемосинтезата произвежда серни съединения като странични продукти.

По-долу инфографиката за разликата между фотосинтезата и хемосинтезата предоставя повече разлика между двата процеса.

Обобщение - Фотосинтеза срещу хемосинтеза

Фотосинтезата и хемосинтезата са два процеса, използвани от организмите за производството на глюкоза. Тези два процеса са изключително важни, тъй като осигуряват храна за всички живи организми, включително животни. Ключовата разлика между фотосинтезата и хемосинтезата е източникът на енергия. Фотосинтезата използва енергия от слънчевата светлина, докато хемосинтезата използва енергията на неорганични съединения като H₂, Н₂S, метан и др. Фотоавтотрофите произвеждат глюкоза чрез фотосинтеза, докато хемоавтотрофите произвеждат глюкоза чрез хемосинтеза. Освен това фотосинтезата води до образуване на кислород като страничен продукт, докато хемосинтезата води до образуване на серни съединения като странични продукти. По този начин, това е обобщението на фотосинтезата и хемосинтезата.

справка:

1. Nature News, Nature Publishing Group. Налични тук
2. "Хемосинтеза." Уикипедия, Фондация Уикимедия, 10 ноември 2018 г. Достъпно тук 

С любезност на изображенията:

1. "Прост преглед на фотосинтезата" от Daniel Mayer - Собствена работа, (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia на Commons 
2. “Venenivibrio” от не е предоставен машинно четим автор. (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons