Erinevus fotosünteesi ja rakuhingamise vahel

võtme erinevus fotosünteesi ja rakuhingamise vahel on see fotosüntees kasutab glükoosi ja hapniku tootmiseks süsinikdioksiidi ja vett, rakuline hingamine aga energia, süsinikdioksiidi ja vee tootmiseks glükoosi ja hapnikku.

Fotosüntees ja rakuhingamine on kaks rakulist protsessi, mis toimuvad organismides energia tootmiseks. Fotosüntees muundab päikese valgusenergia suhkru keemiliseks energiaks, vabastades kõrvalsaadusena hapniku. Teisest küljest on rakuhingamine biokeemiline protsess, mille käigus rakud saavad energiat toidumolekulide keemilistest sidemetest. Fotosüntees ja rakuhingamine on elu peamised protsessid. See artikkel toob välja erinevuse fotosünteesi ja rakuhingamise vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on fotosüntees
3. Mis on rakuline hingamine
4. Sarnasused fotosünteesi ja rakuhingamise vahel
5. Kõrvuti võrdlus - fotosüntees vs rakuhingamine tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on fotosüntees?

Fotosüntees on protsess, mida teostavad fotoautotroofid. Fotoautotroofid toodavad selle protsessi abil oma toitu. Taimed, vetikad ja sinivetikad on fotoautotroofide peamised rühmad. Fotosünteesi ajal muutuvad päikesevalguse valgusenergia, süsinikdioksiid ja vesi fotosünteesivate pigmentide olemasolul glükoosiks ja hapnikuks. Hapnik, mis on oluline kõigile elusolenditele, eraldub atmosfääri fotosünteesi kõrvalsaadusena. Fotosüntees on väga oluline protsess, mis võimaldab elu maa peal jätkata. Fotosünteesi käigus toodetav hapnik on enamiku maakera elusolendite hingamisprotsessis hädavajalik. Fotosünteesi käigus toodetud süsivesikud on lihtsaim toiduvorm, mida elusorganismid saavad energia saamiseks töödelda.

Joonis 01: Fotosüntees

Järgmine võrrand on fotosünteesi kokkuvõtmise kõige tavalisem vorm:

Süsinikdioksiid (6CO2) + vesi (6H2O) - muundatud kerge energia abil - → glükoos (C6H12O6) + hapnik (6 O2)

Fotosünteesi võib jagada kaheks põhiprotsessiks: valgust sõltuv (valgusreaktsioon) ja valgust sõltumatu (tumereaktsioon). Valgusõltuv fotosüntees vajab reageerimiseks tegelikku päikesevalgust, tumedaks reaktsiooniks aga vajavad ainult valguse reageerimise produktid. Kerge reaktsioon vajab footoneid ja vett hapniku eraldamiseks, mis põhjustab ATP ja NADPH tootmist. NADPH on redutseerija, mis võib redutseerida selle vesiniku molekuli.

Pimeda reaktsiooni fotosünteesil, mida tuntakse ka kui Calvini tsüklit, kasutatakse fosforüültseriidide saamiseks süsinikdioksiidi ja äsja moodustunud NADPH-d; kolm süsinikusuhkrut võiksid hiljem suhkru ja tärklise moodustamiseks omavahel ühineda. Taimed ladustavad toodetud suhkrut ja tärklist puuviljade, jamsside jms kujul edaspidiseks kasutamiseks. Enamik teisi elusorganisme sõltub nendest süsivesikutest, mida taimed fotosünteesi teel toodavad. Seetõttu on fotoautotroofid primaarenergia tootjad peaaegu igas ökosüsteemi toiduahelas.

Mis on rakuline hingamine?

Rakuline hingamine on biokeemiline protsess, mille käigus rakud muudavad makromolekulide keemilise energia energiaks ATP kujul. Rakuline hingamine kasutab kütustena süsivesikuid, rasvu ja valke. Glükoos on rakuhingamisel kõige sagedamini kasutatav energiaallikas. Kõik elusorganismid teostavad hingamist: aeroobset hingamist hapniku sisaldusel ja anaeroobset hingamist hapniku puudumisel. Prokarüootsed rakud teostavad tsütoplasmas rakuhingamist, eukarüootsed rakud aga rakuhingamist enamasti raku mitokondrites. Aeroobse hingamise korral võib üks glükoosimolekul genereerida 36-38 molekuli ATP-d, kuid anaeroobses hingamises (glükolüüsi ja kääritamise kaudu) võib saada ainult 2 ATP-molekuli.

Joonis 02: rakuhingamine

Lisaks võib rakulise hingamise jagada kolmeks metaboolseks protsessiks nagu glükolüüs, Krebsi tsükkel ja elektronide transpordiahel. Glükolüüs toimub tsütosoolis, Krebi tsükkel aga mitokondriaalses maatriksis. Elektroni transpordiahel toimub sisemise mitokondriaalse membraani juures. Kui hapnikku pole, toimub hingamine tsütosoolis kahe metaboolse raja kaudu glükolüüsi ja kääritamise teel.

Millised on fotosünteesi ja rakuhingamise sarnasused?

• Fotosüntees ja rakkude hingamine on elusorganismide elutähtsad protsessid.
• Lisaks sõltuvad mõlemad protsessid üksteisest.
• Need täiendavad teineteist.

Mis vahe on fotosünteesi ja rakuhingamise vahel?

Fotosüntees on protsess, mis muudab valguse energia päikesevalguse ja klorofüllide juuresolekul süsivesikute keemiliseks energiaks. Rakuline hingamine on protsess, mis muundab orgaaniliste ühendite keemilise energia ATP-ks (energiaühik), et seda kasutada elusorganismides esinevate kõigi funktsioonide täitmiseks. Niisiis, see on peamine erinevus fotosünteesi ja rakuhingamise vahel. Lisaks teostavad fotosünteesi ainult fotoautotroofid, samal ajal kui kõik elusorganismid teostavad rakulist hingamist. Seega on see erinevus ka fotosünteesi ja rakuhingamise vahel.

Veel üks erinevus fotosünteesi ja rakulise hingamise vahel on see, et fotosüntees kasutab süsinikdioksiidi ja vett ning toodab glükoosi ja hapnikku, rakuline hingamine aga glükoosi ja hapnikku ning süsinikdioksiidi, vett ja energiat. Lisaks toimub fotosüntees kahel etapil: kerge ja tume. Seevastu rakuline hingamine toimub kolme etapi kaudu: glükolüüs, Krebsi tsükkel ja elektronide transpordiahel. Lisaks on fotosünteesi kohaks kloroplastid, raku hingamise saitideks aga tsütoplasma ja mitokondrid. Seetõttu võime seda pidada ka erinevuseks fotosünteesi ja rakuhingamise vahel.

Kokkuvõte - fotosüntees vs rakuhingamine

Kokkuvõtlikult võib öelda, et nii fotosüntees kui ka rakkude hingamine on elusorganismides toimuvad olulised protsessid energia saamiseks. Fotosüntees salvestab aga päikesevalguse energia keemilise energia kujul suhkru ja tärklise molekulides, samal ajal kui rakuhingamine lagundab orgaanilisi ühendeid nagu suhkur ja tärklis, et toota energiat ATP (energiavaluuta) kujul. Mõlemad protsessid on üksteisest sõltuvad; loomad toituvad taimede toodetud puuviljadest, et saada orgaanilisi ühendeid nende rakuliseks hingamiseks; nad kasutavad hingamiseks ka õhku eraldatud hapnikku, samal ajal kui taimed sõltuvad loomadelt fotosünteesi ajal õhku välja hingatud süsinikdioksiidist. Ühe puudumisel halvenevad teise ellujäämise võimalused drastiliselt. Seega teeb see kokkuvõtte fotosünteesi ja rakuhingamise erinevusest.

Viide:

1. “Fotosünteetilised rakud”. Loodusuudised, looduskirjastusgrupp, saadaval siin.
2. „Rakuline hingamine“. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 22. veebruar 2019, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “Photosynthesis en” Autor: At09kg: originalWattcle: vektorgraafika - see fail on pärit Photosynthesis.gif-ist (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Rakuline hingamine”, autor Darekk2 - Oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu