Ключовата разлика между фотосинтезата и хемосинтезата е, че фотосинтезата е процес на преобразуване на енергията на слънчевата светлина във въглехидрати от фотоавтотрофи, докато хемосинтезата е процес на преобразуване на химическата енергия на неорганични съединения или метан в органични съединения от хемоавтотрофи.
Фотосинтезата и хемосинтезата са два важни процеса, които позволяват на живите организми да произвеждат храна за тях. Както фотосинтезата, така и хемосинтезата помагат за поддържането на живите организми. Въпреки че и двата процеса използват CO2 и произвеждат органични съединения, те се различават по няколко характеристики, както е обсъдено в статията. Както подсказват имената, снимка означава слънчева светлина, а химио означава химикал. Следователно слънчевата светлина осигурява енергия за фотосинтезата, докато химическата енергия на неорганичните съединения осигурява енергия за хемосинтезата.
Какво е фотосинтеза?
Фотосинтезата е метаболитен процес, чрез 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; светла реакция и тъмна реакция.
Светлинна реакция на фотосинтеза
Светлинната реакция протича в тилакоидната мембрана. При светлинната реакция пигментните молекули абсорбират светлинна енергия и се прехвърлят към P680 хлорофилни молекули в реакционния център на фотосистема II. След като P680 абсорбира енергия, неговите електрони получават висока енергия и се подсилват. Първичните акцептори на електрони улавят тези електрони с висока енергия и преминават през серия от 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 под формата на АТФ. Това е процес, наречен фотофосфорилиране.
В същото време водните молекули се разделят от светлинната енергия на O2, и това е процесът, наречен фотолиза на водата. Когато четири водни молекули се разделят, се получават 2 кислородни молекули, 4 протона и 4 електрона. Произведените електрони от фотолиза заместват изгубените електрони на PS II. В крайна сметка произведеният кислород се отделя в атмосферата.
След това, когато PS I получи енергия, неговите електрони също се възбуждат във високи енергийни нива. Акцепторите на електрони приемат тези електрони и преминават в молекулите на NADP. След това молекулите NADP се редуцират до NADPH2 молекули.
Фигура 01: Фотосинтеза
Тъмна реакция на фотосинтезата
Тъмната реакция (цикъл на Калвин) протича в стромата на хлоропласта. Започва със съединението С5, наречено рибулоза бифосфат. Рибулозният бифосфат приема въглероден диоксид и се превръща в две молекули фосфоглицерат (PGA). PGA е първият стабилен продукт от този процес на фотосинтеза, а също и първият въглехидрат. След това PGA се редуцира в PGAL и това преобразуване използва целия NADPH2 и част от ATP, произведен по време на светлинната реакция. В този момент сложни въглехидрати като глюкоза и захароза се произвеждат от една част от PGA, докато останалата PGA се използва за генериране на RuBP. По същия начин тъмната реакция протича по цикличен начин.
Какво е хемосинтеза?
Хемосинтезата е процесът, чрез който хемоавтотрофите произвеждат храна (въглехидрати) за тях. За разлика от фотосинтезата, хемосинтезата не се нуждае от слънчева светлина. Следователно се среща при тъмни условия, най-вече в дълбокото море близо 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 тип производство на храни се използва най-вече от прокариоти като окисляващи сярата гама и епсилон протеобактерии, Aquificae, метаногенни археи и неутрофилни бактерии, окисляващи желязо. Освен това хемосинтезата води до серни съединения като странични продукти.
Какви са приликите между фотосинтезата и хемосинтезата?
- И фотосинтезата, и хемосинтезата произвеждат храни или въглехидрати.
- Те преобразуват енергията в органична материя.
- В тези процеси протичат поредица от реакции.
- Освен това и двата процеса използват CO2.
- Освен това и двата процеса спомагат за насърчаването и поддържането на живота на Земята.
Каква е разликата между фотосинтезата и хемосинтезата?
Фотосинтезата е процес, който използва слънчева светлина за производство на въглехидрати от растения, водорасли и цианобактерии. От друга страна, хемосинтезата е процес, който използва енергията на неорганичните съединения за производство на въглехидрати от бактерии. Следователно това е ключовата разлика между фотосинтезата и хемосинтезата. Фотоавтотрофите извършват фотосинтеза, докато хемоавтотрофите извършват хемосинтеза. Освен това, фотосинтезата се случва, когато има слънчева светлина, докато хемосинтезата се извършва при тъмни условия най-вече на морското дъно близо до хидротермалните отвори. Следователно това е друга разлика между фотосинтезата и хемосинтезата.
Освен това, още една разлика между фотосинтезата и хемосинтезата е, че наличието на хлорофилни пигменти е необходимо за извършване на фотосинтезата, докато хемосинтезата 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 разлики между двата процеса.
Обобщение – Фотосинтеза срещу хемосинтеза
Фотосинтезата и хемосинтезата са два процеса, използвани от организмите за производство на глюкоза. Тези два процеса са изключително важни, тъй като осигуряват храна за всички живи организми, включително животните. Ключовата разлика между фотосинтезата и хемосинтезата е източникът на енергия. Фотосинтезата използва енергия от слънчева светлина, докато хемосинтезата използва енергията на неорганични съединения като H2, H2S, 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. Така това е обобщението на фотосинтезата и хемосинтезата.
