A legfontosabb különbség a fotoszintézis és a kemoszintézis között az, hogy a fotoszintézis az a folyamat, amely során a napfény energiáját fotoautotrófok szénhidrátokká alakítják, míg a kemoszintézis a szervetlen vegyületek vagy a metán kémiai energiájának kemoautotrófok általi szerves vegyületekké történő átalakításának folyamata.
A fotoszintézis és a kemoszintézis két fontos folyamat, amelyek lehetővé teszik az élő szervezetek számára, hogy élelmiszert állítsanak elő számukra. A fotoszintézis és a kemoszintézis egyaránt hozzájárul az élő szervezetek fenntartásához. Bár mindkét folyamat CO2-t használ, és szerves vegyületeket termel, a cikkben tárgy alt számos jellemzőtől eltérnek. Ahogy a nevek is sugallják, a fotó napfényt jelent, a kemo pedig vegyszert. Ezért a napfény energiát ad a fotoszintézishez, míg a szervetlen vegyületek kémiai energiája a kemoszintézishez.
Mi az a fotoszintézis?
A fotoszintézis egy anyagcsere-folyamat, amelynek során a fotoautotrófok a napenergiát szerves vegyületekben, például szénhidrátokban kémiai energiává alakítják szén-dioxid és víz felhasználásával nyersanyagként klorofill jelenlétében. A fotoszintézisben két fő folyamat van; világos reakció és sötét reakció.
Fotoszintézis fényreakciója
A fényreakció a tilakoid membránban megy végbe. A fényreakció során a pigmentmolekulák fényenergiát nyelnek el és P680 klorofill molekulákba adják át a II. fotorendszer reakcióközpontjában. Miután a P680 elnyeli az energiát, elektronjai nagy energiát kapnak, és felerősödnek. Az elsődleges elektronakceptorok felveszik ezeket a nagy energiájú elektronokat, és áthaladnak egy sor hordozó molekulán, például a citokrómon, és végül az I. fotorendszerhez jutnak. Amikor az elektronok áthaladnak a hordozómolekulákon, minden lépésben energia szabadul fel, és a felszabaduló energia ATP formájában tárolódik. Ezt a folyamatot fotofoszforilációnak nevezik.
Ugyanakkor a vízmolekulák a fényenergia hatására O2-re, -re hasadnak, és ezt a folyamatot nevezik a víz fotolízisének. Ha négy vízmolekula hasad, 2 oxigénmolekulát, 4 protont és 4 elektront termel. A fotolízis során keletkező elektronok pótolják a PS II elveszett elektronjait. Végül a keletkezett oxigén a légkörbe kerül.
Ezután, amikor a PS I energiát nyer, az elektronjai is magas energiaszintekre gerjesztenek. Az elektronakceptorok elfogadják ezeket az elektronokat, és átjutnak a NADP molekulákba. Ezután a NADP molekulák NADPH2 molekulákká redukálódnak.
01. ábra: Fotoszintézis
Fotoszintézis sötét reakciója
A sötét reakció (Calvin-ciklus) a kloroplasztisz strómájában játszódik le. A ribulóz-biszfoszfátnak nevezett C 5 vegyületből indul ki. A ribulóz-biszfoszfát felveszi a szén-dioxidot, és két foszfoglicerát (PGA) molekulává alakul. A PGA ennek a fotoszintézisnek az első stabil terméke, és egyben az első szénhidrát is. A PGA ezután PGAL-lé redukálódik, és ez az átalakítás felhasználja az összes NADPH2 és a fényreakció során keletkező ATP egy részét. Ezen a ponton a PGA egy részéből összetett szénhidrátokat, például glükózt és szacharózt állítanak elő, míg a fennmaradó PGA-t a RuBP előállítására használják. Hasonlóképpen, a sötét reakció ciklikusan megy végbe.
Mi az a kemoszintézis?
A kemoszintézis az a folyamat, amelynek során a kemoautotrófok táplálékot (szénhidrátot) állítanak elő számukra. A fotoszintézissel ellentétben a kemoszintézisnek nincs szüksége napfényre. Ezért sötét körülmények között fordul elő, főleg a mélytengerben, hidrotermális szellőzők közelében.
02. ábra: Kemoszintézis
Ennélfogva a kemoszintézis során a szervetlen vegyületek, például a hidrogéngáz, a hidrogén-szulfid vagy a metán kémiai energiája szénhidrátokká alakul. Ezt a fajta élelmiszer-előállítást többnyire prokarióták alkalmazzák, mint például a ként oxidáló gamma- és epszilon-proteobaktériumok, az Aquificae, a metanogén archaeák és a neutrofil vasoxidáló baktériumok. Ezenkívül a kemoszintézis kénvegyületeket eredményez melléktermékként.
Mi a hasonlóság a fotoszintézis és a kemoszintézis között?
- A fotoszintézis és a kemoszintézis egyaránt élelmiszereket vagy szénhidrátokat termel.
- Az energiát szerves anyaggá alakítják.
- Ezekben a folyamatokban reakciók sorozata megy végbe.
- Ezenkívül mindkét folyamat CO2.
- Emellett mindkét folyamat elősegíti és fenntartja az életet a Földön.
Mi a különbség a fotoszintézis és a kemoszintézis között?
A fotoszintézis egy olyan folyamat, amely a napfényt felhasználva szénhidrátot állít elő növények, algák és cianobaktériumok által. Másrészt a kemoszintézis egy olyan folyamat, amely szervetlen vegyületek energiáját használja fel szénhidrát előállítására a baktériumok által. Ezért ez a legfontosabb különbség a fotoszintézis és a kemoszintézis között. A fotoautotrófok fotoszintézist, míg a kemoautotrófok kemoszintézist hajtanak végre. Továbbá a fotoszintézis akkor megy végbe, amikor a napfény jelen van, míg a kemoszintézis sötét körülmények között, főleg a tengerfenéken, a hidrotermális szellőzőnyílások közelében. Így ez egy másik különbség a fotoszintézis és a kemoszintézis között.
Emellett még egy különbség a fotoszintézis és a kemoszintézis között az, hogy a klorofill pigmentek jelenléte szükséges a fotoszintézis végrehajtásához, míg a kemoszintézishez nincs szükség klorofillokra. Ezenkívül a fotoszintézis melléktermékként oxigént, míg a kemoszintézis során kénvegyületeket termel melléktermékként.
Az alábbi infografika a fotoszintézis és a kemoszintézis közötti különbségről több különbséget mutat a két folyamat között.
Összefoglaló – Fotoszintézis vs kemoszintézis
A fotoszintézis és a kemoszintézis az élőlények által glükóz előállítására használt két folyamat. Ez a két folyamat rendkívül fontos, mivel táplálékot biztosít minden élő szervezet számára, beleértve az állatokat is. A legfontosabb különbség a fotoszintézis és a kemoszintézis között az energiaforrás. A fotoszintézis a napfényből származó energiát, míg a kemoszintézis szervetlen vegyületek, például H2, H2S, metán energiáját használja fel. A fotoautotrófok fotoszintézissel, míg a kemoautotrófok kemoszintézissel glükózt termelnek. Ezenkívül a fotoszintézis melléktermékként oxigént, míg a kemoszintézis kénvegyületeket eredményez melléktermékként. Így ez a fotoszintézis és a kemoszintézis összefoglalása.
