Erinevus fotosünteesi ja kemosünteesi vahel
Share
võtme erinevus fotosünteesi ja kemosünteesi vahel on see, et fotosüntees on päikesevalguse energia muundamine fotoautotroofide abil süsivesikuteks, samas kui kemosüntees on anorgaaniliste või metaani keemilise energia muundamine orgaanilisteks ühenditeks kemoautotroofide abil.
Fotosüntees ja kemosüntees on kaks olulist protsessi, mis võimaldavad elusorganismidel toitu neile toota. Nii fotosüntees kui ka kemosüntees aitavad elusorganisme säilitada. Kuigi mõlemad protsessid kasutavad CO-d2 ja tootes orgaanilisi ühendeid, erinevad nad mitmest artiklis käsitletud tunnusest. Nagu nimed viitavad, tähendab foto päikesevalgust ja kemoteraapia keemilist. Seega annab päikesevalgus energiat fotosünteesiks, anorgaaniliste ühendite keemiline energia aga keemilise sünteesi jaoks.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on fotosüntees
3. Mis on kemosüntees
4. Fotosünteesi ja kemosünteesi sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - fotosüntees vs kemosüntees tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on fotosüntees?
Fotosüntees on metaboolne protsess, mille käigus fotoautotroofid muudavad päikeseenergia keemiliseks energiaks orgaanilistes ühendites nagu süsivesikud, kasutades klorofülli juuresolekul toorainena süsinikdioksiidi ja vett. Fotosünteesis on kaks peamist protsessi; kerge ja tume reaktsioon.
Fotosünteesi kerge reaktsioon
Valgusreaktsioon toimub tülakoidmembraanis. Kerges reaktsioonis neelavad pigmendi molekulid valgusenergiat ja kanduvad P680 klorofülli molekulidesse fotosüsteemi II reaktsioonikeskuses. Kui P680 neelab energiat, saavad selle elektronid palju energiat ja saavad võimenduse. Primaarsed elektronaktseptorid võtavad need suure energiaga elektronid vastu ja kanduvad läbi kandjamolekulide, nagu tsütokroom, ja viivad lõpuks fotosüsteemi I. Kui elektronid läbivad kandemolekulid, vabaneb igas etapis energia ja vabanenud energia salvestub ATP vorm. Seda protsessi nimetatakse fotofosforüülimiseks.
Samal ajal jagunevad veemolekulid valguse energia abil O-ks2, ja see on protsess, mida nimetatakse vee fotolüüsiks. Kui neli veemolekuli jagunevad, moodustab see 2 hapniku molekuli, 4 prootonit ja 4 elektronit. Fotolüüsist toodetud elektronid asendavad PS II kadunud elektronid. Lõpuks eraldub toodetud hapnik atmosfääri.
Pärast seda, kui PS saan energiat, erutuvad ka selle elektronid kõrgeks energiatasemeks. Elektronide aktseptorid võtavad need elektronid vastu ja kanduvad NADP molekulidesse. Siis redutseeruvad NADP molekulid NADPH-ks2 molekulid.
Joonis 01: Fotosüntees
Fotosünteesi tume reaktsioon
Pime reaktsioon (Calvini tsükkel) toimub kloroplasti stroomas. See algab C5 ühendist, mida nimetatakse ribuloosbisfosfaadiks. Ribuloosbisfosfaat võtab vastu süsinikdioksiidi ja muundub kaheks fosfoglütseraadi (PGA) molekuliks. PGA on selle fotosünteesi protsessi esimene stabiilne produkt ja ühtlasi ka esimene süsivesik. Seejärel redutseeritakse PGA PGAL-i ja see muundamine kasutab kogu NADPH-d2 ja osa ATP-st, mis on toodetud kerge reaktsiooni käigus. Selles punktis toodetakse PGA ühest osast keerulisi süsivesikuid nagu glükoos ja sahharoos, ülejäänud PGA-d kasutatakse RuBP tekitamiseks. Samamoodi toimub tume reaktsioon tsüklilisel viisil.
Mis on kemosüntees?
Kemosüntees on protsess, mille käigus kemoautotroofid toodavad neile toitu (süsivesikuid). Erinevalt fotosünteesist ei vaja kemosüntees päikesevalgust. Seega toimub see pimedates tingimustes, enamasti süvameres hüdrotermiliste õhuavade lähedal.
Joonis 02: Kemosüntees
Seega muundub kemosünteesi käigus anorgaaniliste ühendite, nagu näiteks vesiniku gaas, vesiniksulfiid või metaan, keemiline energia süsivesikuteks. Seda tüüpi toiduainete tootmisel kasutatakse enamasti prokarüoote, nagu väävlit oksüdeerivad gamma- ja epsilon-proteobakterid, Aquificae, metanogeenne arhaea ja neutrofiilsed rauda oksüdeerivad bakterid. Lisaks saadakse kemosünteesi käigus väävliühendid kõrvalsaadustena.
Millised on fotosünteesi ja kemosünteesi sarnasused?
- Nii fotosüntees kui ka kemosüntees toodavad toite või süsivesikuid.
- Nad muudavad energia orgaaniliseks aineks.
- Nendes protsessides toimub rea reaktsioone.
- Samuti kasutavad mõlemad protsessid CO-d2.
- Lisaks aitavad mõlemad protsessid edendada ja säilitada maakera elu.
Mis vahe on fotosünteesi ja kemosünteesi vahel?
Fotosüntees on protsess, mille käigus päikesevalgus tekitab taimedes, vetikates ja sinivetikates süsivesikuid. Teisest küljest on kemosüntees protsess, mis kasutab anorgaaniliste ühendite energiat bakterite süsivesikute tootmiseks. Seetõttu on see peamine erinevus fotosünteesi ja kemosünteesi vahel. Fotoautotroofid teostavad fotosünteesi, samas kui kemoautotroofid viivad läbi kemosünteesi. Lisaks toimub fotosüntees päikesevalguse käes, samas kui kemosüntees toimub pimedates tingimustes enamasti merepõhjas hüdrotermiliste õhuavade lähedal. Seega on see veel üks erinevus fotosünteesi ja kemosünteesi vahel.
Lisaks on veel üks erinevus fotosünteesi ja kemosünteesi vahel see, et fotosünteesi läbiviimiseks on vaja klorofülli pigmente, samas kui kemosüntees ei vaja klorofülle. Veelgi enam, fotosünteesi käigus saadakse kõrvalsaadusena hapnik, kemosünteesi käigus aga väävliühendid.
Allpool toodud infograafik fotosünteesi ja kemosünteesi erinevuste kohta pakub mõlema protsessi vahel suuremat erinevust.
Kokkuvõte - fotosüntees vs kemosüntees
Fotosüntees ja kemosüntees on kaks protsessi, mida organismid kasutavad glükoosi tootmiseks. Need kaks protsessi on äärmiselt olulised, kuna need pakuvad toitu kõigile elusorganismidele, sealhulgas loomadele. Fotosünteesi ja kemosünteesi peamine erinevus on energiaallikas. Fotosüntees kasutab päikesevalgusest saadavat energiat, samas kui kemosüntees kasutab anorgaaniliste ühendite, näiteks H, energiat2, H2S, metaan jne. Fotoautotroofid toodavad glükoosi fotosünteesi teel, kemoautotroofid aga glükoosi sünteesi teel. Lisaks põhjustab fotosünteesi hapniku moodustumine kõrvalsaadusena, kemosünteesi tulemusel väävliühendite moodustumist kõrvalsaadusena. Seega on see fotosünteesi ja kemosünteesi kokkuvõte.
Viide:
1. Loodusuudised, looduskirjastuste grupp. Saadaval siin
2. “Kemosüntees”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10. november 2018. Saadaval siin
Pilt viisakalt:
1. “Lihtne fotosünteesi ülevaade” autor: Daniel Mayer - Oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Venenivibrio” Autor: ühtegi masinloetavat autorit ei pakutud. (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
