Diferența dintre fotosinteza și respirația celulară
Share
Diferența principală - fotosinteza vs. respirația celulară
Fotosinteza și respirația celulară sunt două procese metabolice de bază care apar în conversia energetică a ecosistemelor. În timpul fotosintezei, dioxidul de carbon și apa sunt utilizate în sinteza compușilor organici cu ajutorul luminii solare. Acești compuși organici pot fi utilizați de către celule ca hrană. În timpul respirației celulare, energia sub formă de ATP este produsă prin ruperea alimentelor. principala diferență între fotosinteză și respirația celulară este asta fotosinteza este un proces anabolic, în care se produce sinteza compușilor organici, care stochează energia întrucât respirația celulară este un proces catabolic, în care sunt utilizați compușii organici stocați, producând energie.
Acest articol explorează,
1. Ce este fotosinteza
- Definiție, Caracteristici, Tipuri, Proces
2. Ce este respirația celulară
- Definiție, Caracteristici, Tipuri, Proces
3. Care este diferența dintre fotosinteza și respirația celulară
Ce este fotosinteza
Fotosinteza este producerea de glucoză din dioxid de carbon și apă prin obținerea energiei din lumina soarelui. Gazul de oxigen este un produs secundar al fotosintezei. Pigmenți precum clorofila, carotenoizii și phycobilinii sunt utilizați pentru a capta energia luminoasă. Prin urmare, în timpul fotosintezei, energia luminoasă este transformată în potențială energie chimică. Ulterior, glucoza furnizează energia metabolică pentru toate procesele celulare din celulă.
Tipuri de fotosinteză
Fotosinteza oxigenică și fotosinteza anoxigenică sunt cele două tipuri de fotosinteză găsite pe pământ. Plantele, algele și cianobacteriile efectuează fotosinteza oxigenică, în timp ce bacteriile sulfuroase pur și bacteriile sulfurate efectuează fotosinteza anoxigenică. Donorul de electroni în fotosinteza oxigenică este apa, în timp ce donorul de electroni în fotosinteza anoxigenică este o variantă ca hidrogenul sulfurat mai degrabă decât apa. Astfel, în fotosinteza anoxigenică, gazul de oxigen nu este eliberat ca produs secundar. Reacțiile chimice ale fotosintezei oxigenice și anoxigene sunt prezentate mai jos.
Figura 1: Fotosinteza într-o plantă
În plante, fotosinteza apare în plastide specializate numite cloroplaste care se găsesc în citoplasma celulelor fotosintetice. Fotosinteza are loc în regiunile de membrane tilacoide și în regiunile stromale ale cloroplastelor. Prima etapă a fotosintezei este reacție ușoară. În membrana thylakoidă de grana se găsesc fotocentre, care organizează pigmenții fotosintetici din ele. Lumina este absorbită de sistem de fotografiere I și II, care sunt cele două complexe proteice găsite în membrana thylakoidă, iar lumina absorbită este transferată în fotocentru. Generarea de electroni cu energie înaltă este transferată în cel de-al treilea complex de proteine, citocrom bf complex. Electronii cu energie înaltă din PSI sunt transferați într-o serie de purtători de ferodoxină și, în cele din urmă, acești electroni sunt transferați în NADP + prin enzima reductază NADPH, formând NADP. În timpul reacției la lumină, gazul de oxigen este produs prin împărțirea apei în timp ce se produce NADP și ATP.
A doua etapă a fotosintezei este reacție întunecată, unde NADPH și ATP produse în reacția luminii sunt utilizate ca surse de energie pentru sinteza glucozei. Reacția întunecată apare în stroma. Reacția întunecată este, de asemenea, numită Ciclul Calvin. Altele decât glucoza, 18 ATP și 12 NADPH sunt produse în timpul ciclului Calvin. Cele 18 ATP-uri sunt folosite de ciclul Calvin. Cele 12 NADPH conțin 24 de electroni care sunt transportați în lanțul de transport electronic, care este a treia etapă a fotosintezei. Enzima sintetazei ATP de pe membrana tialacoidului transfera 24 de electroni in 12 molecule de apa, producand 6 molecule de oxigen. Acest proces de transport de electroni este numit photophosphorylation. Procesul de fotosinteză este prezentat în figura 2.
Figura 2: Mecanismul de fotosinteză
Ce este respirația celulară
Respirația celulară este procesul care transformă energia biochimică în energie în ATP, eliminând dioxidul de carbon și apa ca deșeuri. Apare în toate organismele care trăiesc pe pământ. Alimentele stocate cum ar fi carbohidrații, grăsimile și proteinele din organisme sunt utilizate sub formă de glucoză prin respirație celulară.
Tipuri de respirație celulară
Respirația aerobă și respirația anaerobă sunt cele două tipuri de respirație găsite pe pământ. În respirație aerobică, agentul de oxidare sau acceptorul de electroni final este oxigen molecular. O moleculă de glucoză conține o cantitate suficientă de energie pentru a produce 30 ATP prin fosforilare oxidativă. Pe parcursul respirație anaerobă, acceptorul de electroni final este fie sulfați anorganici, fie nitrați. Respirația anaerobă are loc în orificiile hidrotermale din adâncime. Fermentaţie este de asemenea un fel de respirație anaerobă, care apare atunci când piruvatul este metabolizat în citoplasmă fără oxigen. Fermentarea acidului lactic în celulele musculare și fermentația în etanol în drojdie sunt cele două tipuri de fermentație găsite printre organisme. Doar două ATP-uri sunt produse pe moleculă de glucoză în fermentație. Reacția chimică a respirației celulare este prezentată mai jos.
Figura 3: Respirația celulară la om
În eucariote, respirația celulară apare în organele specializate numite mitocondrii. În procariote, apare în citoplasma însăși. Respirația celulară are loc în matrice, în membrana interioară a mitocondriilor și citoplasmelor. Prima etapă a respirației celulare este glicoliză. În timpul glicolizei, glucoza (C6) este divizată în două molecule de piruvat (C3) în citoplasmă. Două molecule de piruvat sunt apoi importate în mitocondrii. În prezența oxigenului, piruvatul se combină cu oxaloacetat (C4) pentru a forma citrat (C6), eliminând acetil-CoA în timpul ciclului acidului citric. ciclul acidului citric este a doua etapă a respirației celulare, care este, de asemenea, numită Ciclul Krebs. În timpul ciclului Krebs, dioxidul de carbon este eliminat ca deșeu, reducând în același timp NAD în NADH. 6NADH, 2FADH2 și 2ATP pe o moleculă de glucoză sunt produse prin ciclul Krebs. Fosforilarea oxidativă, care este a treia etapă a respirației celulare apare în cristae mitocondriale de enzima ATP sintază, producând 30ATPs. Procesul de respirație celulară este prezentat în figura 4.
Figura 4: Mecanism de respirație celulară
Diferența dintre fotosinteza și respirația celulară
Prezenţă
Fotosinteză: Fotosinteza se găsește numai în celulele clorofiloase.
Respirație celulară: Respirația celulară se găsește în toate celulele de pe pământ.
Definiție
Fotosinteză: Fotosinteza este producerea de glucoză din dioxid de carbon și apă prin obținerea energiei din lumina soarelui.
Respirație celulară: Respirația celulară este procesul care transformă energia biochimică în energie în ATP, eliminând dioxidul de carbon și apa ca deșeuri.
organite
Fotosinteză: Fotosinteza are loc în membrana thylakoidă și în stroma de cloroplaste din plante.
Respirație celulară: Respirația celulară are loc în matrice și membrana interioară a mitocondriilor și citoplasmei în eucariote.
Darkness / Lumina
Fotosinteză: Fotosinteza are loc numai în lumină.
Respirație celulară: Respirația celulară are loc atât la lumină, cât și la întuneric.
paşi
Fotosinteză: Reacția la lumină, reacția întunecată și fotoliza sunt cele trei etape ale fotosintezei.
Respirație celulară: Glicoliza, ciclul acidului citric și lanțul de transport al electronilor sunt cele trei etape ale respirației celulare.
Oxigen / dioxid de carbon / apă
Fotosinteză: Dioxidul de carbon și apa sunt utilizate și oxigenul este eliberat în timpul fotosintezei.
Respirație celulară: Se utilizează oxigen și se eliberează dioxid de carbon și apă în timpul respirației celulare.
Metabolism
Fotosinteză: Fotosinteza este un proces anabolic, care sintetizează compuși organici complexi.
Respirație celulară: Respirația celulară este un proces catabolic, care degradează compușii organici.
Carbohidrați
Fotosinteză: Carbohidrații sunt sintetizați în timpul fotosintezei.
Respirație celulară: Carbohidrații se utilizează în timpul respirației celulare.
Energie
Fotosinteză: Energia este stocată în timpul fotosintezei. Prin urmare, fotosinteza este un proces endotermic.
Respirație celulară: Energia este eliberată în timpul respirației celulare. Prin urmare, respirația celulară este un proces exotermic.
Formă de energie
Fotosinteză: Energia chimică este stocată în legăturile de formare a compușilor organici.
Respirație celulară: Energia este eliberată sub formă de ATP, care poate fi utilizată de alte procese celulare.
Greutate uscata
Fotosinteză: Greutatea uscată a plantei este crescută în timpul fotosintezei.
Respirație celulară: Greutatea uscată a organismului este scăzută în timpul respirației celulare.
Tipul de fosforilare
Fotosinteză: Fotofosforilarea are loc în timpul fotosintezei.
Respirație celulară: Fosforilarea oxidativă are loc în timpul respirației celulare.
Conversie de energie
Fotosinteză: În timpul fotosintezei, energia luminoasă este transformată în energie potențială.
Respirație celulară: În timpul respirației celulare, energia potențială este transformată în energie cinetică.
Receptor de electroni finali
Fotosinteză: Receptorul de electroni final este apa.
Respirație celulară: Acceptorul de electroni final este oxigenul molecular.
pigmenţi
Fotosinteză: Clorofila este principalul tip de pigment care implică fotosinteza.
Respirație celulară: Pigmenții nu sunt implicați în respirația celulară.
coenzime
Fotosinteză: NADP este coenzima utilizată în fotosinteză.
Respirație celulară: NAD și FAD sunt coenzimele utilizate în respirația celulară.
Concluzie
Fotosinteza și respirația celulară sunt principalele două procese metabolice care apar în organisme, conducând toate procesele celulare din organism. Fotosinteza apare numai în organismele clorofilice. Are cea mai mare contribuție la producerea hranei pentru toate formele vii de pe pământ. Prin urmare, organismele fotosintetice se găsesc ca producători primari în lanțurile alimentare. În timpul fotosintezei, glucoza este produsă din dioxid de carbon și apă utilizând energia din lumina soarelui. Fotosinteticele organisme conțin pigmenți specifici, cum ar fi clorofila și carotenoizii, pentru a capta lumina. Dimpotrivă, respirația celulară are loc în toate formele vii de pe pământ. În timpul respirației, alimentele sunt oxidate pentru a obține energia potențială stocată sub formă de ATP. ATP exercită aproape toate procesele celulare din celulă. Dioxidul de carbon și apa sunt produse ca deșeuri în timpul respirației celulare. Gazul de oxigen este eliberat în timpul fotosintezei, care poate fi utilizat în respirația celulară. Prin urmare, principala diferență între fotosinteză și respirația celulară este contribuția lor la metabolizarea unei celule.
Referinţă:
Cooper, Geoffrey M. "Fotosinteza". Celula: o abordare moleculara. A doua ediție. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 03 aprilie 2017.
Berg, Jeremy M. "Ciclul acidului citric." Biochimie. Ediția a 5-a. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 04 aprilie 2017.
Cooper, Geoffrey M. "Metabolic Energy." Cell: O abordare moleculară. A doua ediție. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 04 aprilie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Fotografii de fotosinteză" de Masroor.nida.ns - Lucrări proprii (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
2. "Fotosinteza" de Cykl_Calvina.svg: PisumThylakoid_membrane.svg: YikrazuulThylakoide.png: Tameeria pour la versiunea anglaise, Pascal Corpet pentru traductionderivativ: Marek M (vorbesc) - Cykl_Calvina.svgThylakoid_membrane.svgThylakoide.png (CC BY-SA 3.0 ) prin Wikimedia Commons
3. "Energie și viață" De Mikael Häggström - Toate imaginile sunt de licență Public Domain.File: Pikilia.JPG (Domeniul Public) prin Wikimedia Wikimedia
4. "CellRespiration" De RegisFrey - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
