võtme erinevus hingamise ja fotosünteesi vahel on see hingamine on biokeemiline protsess, mis kasutab hapnikku ja muundab toidu energiaks, samas kui fotosüntees on protsess, mis tekitab süsivesikuid ja eraldab hapnikku atmosfääri.
Hingamine ja fotosüntees on kaks kõige olulisemat eluprotsessi. Need kaks põnevat protsessi erinevad üksteisest paljuski, nagu käesolevas artiklis käsitletakse. Esiteks muundab üks nendest protsessidest kasutamiskõlbmatu energia toiduks, teine protsess aga annab sellest ladustatud toidust kasutatava energia vormi. Lisaks osaleb süsinikdioksiid mõlemas protsessis, kuid erinevates kohtades.
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on hingamine
3. Mis on fotosüntees
4. Hingamise ja fotosünteesi sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - hingamine vs fotosüntees tabelina
6. Kokkuvõte
Hingamine on biokeemiline protsess, mis muundab toidu hapnikuga energiaks ja see toimub kõigi elusolendite rakkudes. Hingamisel muundub toidu biokeemiline energia hapniku kasutamise tulemusel adenosiintrifosfaadiks (ATP) ja süsinikdioksiidiks. Süsinikdioksiid on jäätmeprodukt ja peamine toode ATP on organismide kasutatav energiavorm. Tegelikult on see elusorganismide energiavääring. Seetõttu on hingamine peamine energia saamise viis, mis on oluline kõigi bioloogiliste protsesside säilitamiseks. Seega võiks öelda, et hingamine annab energiat raku sees olevate toiduainete põletamise kaudu. Suhkrud (glükoos), aminohapped ja rasvhapped on hingamisel kasutatavate hingamisteede substraatide hulgas.
Joonis 01: Hingamine
Oluline on tähele panna, et hingamisprotsess on kas aeroobne või anaeroobne, sõltuvalt hapniku kaasamisest protsessi. Aeroobses hingamisprotsessis kasutatakse lõpliku elektronaktseptorina hapnikku, samal ajal kui anaeroobne hingamine toimub hapniku puudumisel ja energia saamiseks kasutatakse muid kemikaale nagu väävliühendid..
Kogu aeroobse hingamise protsess hõlmab nelja peamist etappi: glükolüüs, sidrunhappe tsükkel (Krebsi tsükkel), püruvaadi oksüdatiivne dekarboksüleerimine ja oksüdatiivne fosforüülimine. Aeroobse hingamise lõppedes tekitab see ühest glükoosimolekulist netomassi 38 ATP molekuli (C6H12O6).
Fotosüntees on biokeemiline protsess, mis muundab päikesevalguse energia orgaanilisteks ühenditeks süsinikdioksiidi abil. Süsinikdioksiid (CO2) reageerib veega (H2O) päikesevalguse toimel glükoosiks (C6H12O6) ja hapnik (O2).
Fotosüntees toimub taimede, rohevetikate ja sinivereliste rakkude kloroplastides. Kõige tähtsam on see, et fotosüntees hoiab globaalset CO2 taset madalal tasemel ja parandab atmosfääri O2 taset. Viimastel inimtekkelistel tegevustel on siiski kahjulik mõju CO fotosünteetilisele puhastamisele2 atmosfääris.
Joonis 02: Fotosüntees
Kloroplasti klorofülli roheline värv vastutab päikesevalguse soovitud tasemele elektronide aktiveerimise protsessis hõivamise eest. Fotosünteesis on kaks peamist etappi: kerge ja tume reaktsioon. Kerge reaktsioon hõlmab Z-skeemi ja vee fotolüüsi, tume reaktsioon aga Calvini tsüklit ja süsiniku kontsentreerimise mehhanisme. Kogu fotosünteesi protsessi efektiivsus varieerub vahemikus 3–6%. See sõltub aga peamiselt süsihappegaasi tasemest atmosfääris, valguse intensiivsusest ja temperatuurist.
Hingamine ja fotosüntees on elusorganismides toimuvad kaks äärmiselt olulist biokeemilist protsessi. Peamine erinevus hingamise ja fotosünteesi vahel on see, et hingamine põletab toitu ja annab energiat, samas kui fotosünteesi käigus saadakse toitu päikesevalguse hõivamisel. Lisaks toimub hingamine kõigis elusorganismides, kuid fotosüntees toimub ainult taimedes, vetikates ja sinivetikates.
Pealegi on hingamise ja fotosünteesi täiendav erinevus kohas, kus see toimub. Hingamine toimub mitokondrites, kloroplastides toimub fotosüntees. Lisaks kasutab hingamine hapnikku ja vabastab süsinikdioksiidi. Seevastu fotosüntees kasutab süsinikdioksiidi ja eraldab hapnikku. Seetõttu on see ka oluline erinevus hingamise ja fotosünteesi vahel.
Hingamine on kataboolne protsess, mille käigus põletatakse ATP saamiseks toitu. Seevastu fotosüntees on anaboolne protsess, mille käigus saadakse toite. Samuti toimub hingamine kõigis elusorganismides. Kuid fotosüntees toimub ainult fotoautotroofides, näiteks taimedes, vetikates ja sinivetikates. Eukarüootides toimub hingamine mitokondrites, fotosüntees kloroplastides. Kõige tähtsam on see, et fotosüntees vabastab hapnikku ja hoiab atmosfääris süsihappegaasi taset. Seega võtab see kokku hingamise ja fotosünteesi erinevuse.
1. Vidyasagar, Aparna. "Mis on fotosüntees?" LiveScience, Purch, 15. oktoober 2018, saadaval siin.
2. “Sissejuhatus rakuhingamisse ja redoksi.” Khan Academy, Khan Academy, saadaval siin.
1. “2503 rakuline hingamine” - OpenStax College - anatoomia ja füsioloogia, veebisait Connexions, 19. juuni 2013. (CC BY 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Lihtne fotosünteesi ülevaade” autor: Daniel Mayer (mav) - algne piltVectori versioon Yerpo poolt - Oma töö (CC BY-SA-4.0) Commonsi Wikimedia kaudu