Kľúčový rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou je v tom, že fotosyntéza je proces premeny energie slnečného žiarenia na uhľohydráty pomocou fotoautotrofov, zatiaľ čo chemosyntéza je proces premeny chemickej energie anorganických zlúčenín alebo metánu na organické zlúčeniny pomocou chemoautotrofov.
Fotosyntéza a chemosyntéza sú dva dôležité procesy, ktoré umožňujú živým organizmom vyrábať pre ne potraviny. Fotosyntéza aj chemosyntéza pomáhajú udržiavať živé organizmy. Hoci oba procesy využívajú CO2 a produkujú organické zlúčeniny, líšia sa od niekoľkých charakteristík, ako je uvedené v článku. Ako už názov napovedá, fotografia znamená slnečné svetlo a chemo znamená chemickú látku. Slnečné svetlo teda poskytuje energiu fotosyntéze, zatiaľ čo chemická energia anorganických zlúčenín poskytuje energiu chemosyntéze.
Čo je fotosyntéza?
Fotosyntéza je metabolický proces, ktorým fotoautotrofy premieňajú slnečnú energiu na chemickú energiu v organických zlúčeninách, ako sú uhľohydráty, pomocou oxidu uhličitého a vody ako surovín v prítomnosti chlorofylu. Vo fotosyntéze existujú dva hlavné procesy; ľahká reakcia a tmavá reakcia.
Svetelná reakcia fotosyntézy
Svetelná reakcia prebieha v tylakoidnej membráne. Pri svetelnej reakcii molekuly pigmentu absorbujú svetelnú energiu a prenášajú sa na molekuly chlorofylu P680 v reakčnom centre fotosystému II. Akonáhle P680 absorbuje energiu, jeho elektróny získajú vysokú energiu a zosilnia sa. Akceptory primárnych elektrónov zachytávajú tieto vysokoenergetické elektróny a prechádzajú cez sériu nosných molekúl, ako je cytochróm, a nakoniec prechádzajú do fotosystému I. Keď elektróny prechádzajú cez nosné molekuly, v každom kroku sa uvoľňuje energia a uvoľnená energia sa ukladá vo forme ATP. Je to proces nazývaný fotofosforylácia.
Zároveň sa molekuly vody štiepia svetelnou energiou na O2,a ide o proces nazývaný fotolýza vody. Keď sa štyri molekuly vody rozdelia, vzniknú 2 molekuly kyslíka, 4 protóny a 4 elektróny. Produkované elektróny z fotolýzy nahrádzajú stratené elektróny PS II. Nakoniec sa vyrobený kyslík uvoľní do atmosféry.
Potom, keď PS I získa energiu, jeho elektróny sa tiež vybudia do vysokých energetických hladín. Akceptory elektrónov prijímajú tieto elektróny a prechádzajú do molekúl NADP. Potom sa molekuly NADP redukujú na molekuly NADPH2.
Obrázok 01: Fotosyntéza
Temná reakcia fotosyntézy
Temná reakcia (Calvinov cyklus) prebieha v stróme chloroplastu. Začína to zlúčeninou C 5 nazývanou ribulóza bisfosfát. Ribulóza bisfosfát prijíma oxid uhličitý a premieňa sa na dve molekuly fosfoglycerátu (PGA). PGA je prvým stabilným produktom tohto procesu fotosyntézy a je tiež prvým sacharidom. PGA sa potom redukuje na PGAL a táto konverzia využíva všetok NADPH2 a časť ATP produkovaného počas svetelnej reakcie. V tomto bode sa komplexné uhľohydráty, ako je glukóza a sacharóza, vyrábajú z jednej časti PGA, zatiaľ čo zvyšný PGA sa používa na generovanie RuBP. Podobne temná reakcia prebieha cyklickým spôsobom.
Čo je chemosyntéza?
Chemosyntéza je proces, ktorým chemoautotrofy vyrábajú potraviny (sacharidy) pre nich. Na rozdiel od fotosyntézy, chemosyntéza nepotrebuje slnečné svetlo. Preto sa vyskytuje v tmavých podmienkach, väčšinou v hlbokom mori blízko hydrotermálnych prieduchov.
Obrázok 02: Chemosyntéza
Pri chemosyntéze sa teda chemická energia anorganických zlúčenín, ako je plynný vodík, sírovodík alebo metán, premieňa na sacharidy. Tento typ výroby potravín využívajú najmä prokaryoty, ako sú síru oxidujúce gama a epsilon proteobaktérie, Aquificae, metanogénne archaea a neutrofilné baktérie oxidujúce železo. Okrem toho vedie chemosyntéza k zlúčeninám síry ako vedľajším produktom.
Aké sú podobnosti medzi fotosyntézou a chemosyntézou?
- Fotosyntéza aj chemosyntéza produkujú potraviny alebo sacharidy.
- Premieňajú energiu na organickú hmotu.
- V týchto procesoch prebieha séria reakcií.
- Oba procesy tiež používajú CO2.
- Okrem toho oba tieto procesy pomáhajú podporovať a udržiavať život na Zemi.
Aký je rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou?
Fotosyntéza je proces, ktorý využíva slnečné svetlo na produkciu sacharidov rastlinami, riasami a sinicami. Na druhej strane, chemosyntéza je proces, ktorý využíva energiu anorganických zlúčenín na produkciu sacharidov baktériami. Preto je to kľúčový rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou. Fotoautotrofy vykonávajú fotosyntézu, zatiaľ čo chemoautotrofy vykonávajú chemosyntézu. Okrem toho k fotosyntéze dochádza, keď je prítomné slnečné svetlo, zatiaľ čo chemosyntéza prebieha v tmavých podmienkach väčšinou na morskom dne v blízkosti hydrotermálnych prieduchov. Je to teda ďalší rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou.
Okrem toho ešte jeden rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou spočíva v tom, že na uskutočnenie fotosyntézy je nevyhnutná prítomnosť chlorofylových pigmentov, zatiaľ čo chemosyntéza chlorofyly nepotrebuje. Okrem toho fotosyntéza produkuje kyslík ako vedľajší produkt, zatiaľ čo chemosyntéza produkuje zlúčeniny síry ako vedľajšie produkty.
Informačná grafika o rozdiele medzi fotosyntézou a chemosyntézou nižšie poskytuje väčší rozdiel medzi oboma procesmi.
Zhrnutie – Fotosyntéza vs chemosyntéza
Fotosyntéza a chemosyntéza sú dva procesy, ktoré organizmy používajú na produkciu glukózy. Tieto dva procesy sú mimoriadne dôležité, pretože poskytujú potravu pre všetky živé organizmy vrátane zvierat. Kľúčový rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou je zdroj energie. Fotosyntéza využíva energiu slnečného žiarenia, zatiaľ čo chemosyntéza využíva energiu anorganických zlúčenín, ako sú H2, H2S, metán atď. Fotoautotrofy produkujú glukózu fotosyntézou, zatiaľ čo chemoautotrofy produkujú glukózu chemosyntézou. Okrem toho vedie fotosyntéza k tvorbe kyslíka ako vedľajšieho produktu, zatiaľ čo chemosyntéza vedie k tvorbe zlúčenín síry ako vedľajších produktov. Toto je súhrn fotosyntézy a chemosyntézy.
