Razlika med fotosintezo in celično dihanje

Fotointeza in celično dihanje ta onovna prenovna procea, ki e pojavljata v energetki pretvorbi ekoitemov. Med fotointezo e ogljikov diokid in voda uporabljata pri intezi organkih pojin pomočjo ončne

Razlika med fotosintezo in celično dihanje

Vsebina:

Glavna razlika - fotosinteza v primerjavi s celično dihanje

Fotosinteza in celično dihanje sta osnovna presnovna procesa, ki se pojavljata v energetski pretvorbi ekosistemov. Med fotosintezo se ogljikov dioksid in voda uporabljata pri sintezi organskih spojin s pomočjo sončne svetlobe. Te organske spojine lahko celice uporabljajo kot hrano. Med celičnim dihanjem se energija v obliki ATP proizvaja z razgradnjo hrane. The glavna razlika med fotosintezo in celično dihanje fotosinteza je anabolični proces, v katerem nastane sinteza organskih spojin, ki shranjujejo energijo ker celično dihanje je katabolni proces, kjer se shranjujejo organske spojine, ki proizvajajo energijo.

Ta članek raziskuje,

1. Kaj je fotosinteza
      - Definicija, značilnosti, vrste, proces
2. Kaj je Cellular Respiracija
      - Definicija, značilnosti, vrste, proces
3. Kakšna je razlika med fotosintezo in celično dihanje


Kaj je fotosinteza

Fotosinteza je proizvodnja glukoze iz ogljikovega dioksida in vode s pridobivanjem energije iz sončne svetlobe. Plin s kisikom je stranski produkt fotosinteze. Pigmenti, kot so klorofil, karotenoidi in fikobilini, se uporabljajo za ujetje svetlobne energije. Zato se med fotosintezo svetlobna energija pretvori v potencialno kemijsko energijo. Nato glukoza zagotavlja presnovno energijo vsem celičnim procesom v celici.

Vrste fotosinteze

Kisikova fotosinteza in anoksigenska fotosinteza sta dve vrsti fotosinteze najdeni na zemlji. Rastline, alge in cianobakterije opravljajo kisikovo fotosintezo, medtem ko vijolične žveplove bakterije in zelene žveplove bakterije opravljajo anoksigensko fotosintezo. Elektronski donator v fotosintezi kisika je voda, medtem ko je elektronski donator pri anoksigenski fotosintezi različica kot vodikov sulfid in ne voda. Pri kisikovi fotosintezi se pri tem kisik ne sprošča kot stranski produkt. Spodaj so prikazane kemijske reakcije kisikove in anoksigene fotosinteze.



Slika 1: Fotosinteza v rastlini

Pri rastlinah se fotosinteza pojavlja v specializiranih plastidah, imenovanih kloroplasti, ki se nahajajo v citoplazmi fotosintetičnih celic. Fotosinteza se pojavi v tilakoidni membrani in stromih kloroplastih. Prva stopnja fotosinteze je svetlobna reakcija. V tilakoidni membrani grane najdemo fotocentre, ki v njih organizirajo fotosintezne pigmente. Svetlobo absorbira fotosistem I in II, ki sta dva proteinska kompleksa, najdena v tilakoidni membrani, in absorbirana svetloba se prenese na fotocentre. Nastajajoči visokoenergijski elektroni se prenesejo v tretji kompleks proteinov, kompleks citokroma bf. Elektroni visoke energije v PSI se prenesejo v serijo nosilcev ferrodoksina in končno se ti elektroni prenesejo v NADP + z encimom NADPH reduktaze, ki tvori NADP. Med svetlobno reakcijo nastaja plin s kisikom s cepitvijo vode med proizvodnjo NADP in ATP.

Druga faza fotosinteze je temna reakcijakjer se NADPH in ATP, proizvedena v svetlobni reakciji, uporabita kot vir energije za sintezo glukoze. Temna reakcija se pojavi v stromi. Temno reakcijo imenujemo tudi Calvinov cikel. Razen glukoze se v ciklu Calvina proizvede 18 ATP in 12 NADPH. 18 ATP-jev uporablja sam Calvinov cikel. 12 NADPH vsebuje 24 elektronov, ki se prenašajo v veriga prenosa elektronov, ki je tretja faza fotosinteze. Encim ATP sintaze na tilakoidni membrani prenaša 24 elektronov v 12 vodnih molekul, proizvaja 6 molekul kisika. Ta proces prenosa elektronov se imenuje fotofosforilacija. Proces fotosinteze je prikazan v slika 2.


Slika 2: Mehanizem fotosinteze

Kaj je Cellular Respiracija

Celično dihanje je proces, ki pretvarja biokemično energijo v energijo v ATP, saj odstranjuje ogljikov dioksid in vodo kot odpadne produkte. Pojavlja se v vseh organizmih, ki živijo na zemlji. Shranjene hrane, kot so ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovine v organizmih, se uporabljajo v obliki glukoze s celičnim dihanjem.

Tipi celičnega dihanja

Aerobna respiracija in anaerobno dihanje sta dve vrsti dihanja, ki ju najdemo na zemlji. V aerobno dihanjeoksidacijsko sredstvo ali končni akceptor elektrona je molekularni kisik. Ena molekula glukoze vsebuje energijo, ki zadostuje za proizvodnjo 30 ATP-jev z oksidativno fosforilacijo. Med anaerobno dihanjekončni akceptor elektrona je bodisi anorganski sulfat ali nitrat. Anaerobna respiracija se pojavi v hidrotermalnih odprtinah v globokem morju. Fermentacija je tudi neke vrste anaerobno dihanje, ki se pojavi, ko se piruvat presnovi v citoplazmi brez kisika. Fermentacija mlečne kisline v mišičnih celicah in fermentacija etanola v kvasu sta dve vrsti fermentacije med organizmi. V fermentaciji nastanejo le dva ATP-ja na molekuli glukoze. Spodaj je prikazana kemijska reakcija celičnega dihanja.



Slika 3: Cellular Respiration in Humans

Pri evkariontih se celično dihanje pojavlja v specializiranih organelih, imenovanih mitohondriji. Pri prokariotih se pojavlja v sami citoplazmi. Celična respiracija se pojavi v matriksu, notranji membrani mitohondrijev in citoplazmi. Prva faza celičnega dihanja je glikoliza. Med glikolizo se glukoza (C6) razgradi v dve piruvatni (C3) molekuli v citoplazmi. Dve molekuli piruvata se nato uvozita v mitohondrije. V prisotnosti kisika se piruvat združuje z oksaloacetatom (C4), da se tvori citrat (C6), pri čemer se izloči acetil-CoA med ciklom citronske kisline. The cikla citronske kisline je druga stopnja celičnega dihanja, ki se imenuje tudi Krebsov cikel. Med Krebsovim ciklom se ogljikov dioksid izloči kot odpadek, medtem ko se NAD zmanjša na NADH. 6NADH, 2FADH2 in 2ATP na eno molekulo glukoze proizvajajo Krebsov cikel. Oksidativna fosforilacija, ki je tretja faza celičnega dihanja, se pojavi v mitohondrijskih kristih s pomočjo encima ATP sintaze, ki proizvaja 30ATPs. Proces celičnega dihanja je prikazan v slika 4.


Slika 4: Celični respiracijski mehanizem

Razlika med fotosintezo in celično dihanje

Prisotnost

Fotosinteza: Fotosintezo najdemo samo v klorofilnih celicah.

Celično dihanje: Celično dihanje najdemo v vseh celicah na zemlji.

Opredelitev

Fotosinteza: Fotosinteza je proizvodnja glukoze iz ogljikovega dioksida in vode s pridobivanjem energije iz sončne svetlobe.

Celično dihanje: Celično dihanje je proces, ki pretvarja biokemično energijo v energijo v ATP, saj odstranjuje ogljikov dioksid in vodo kot odpadne produkte.

Organele

Fotosinteza: Fotosinteza se pojavi v tilakoidni membrani in stromi kloroplastov v rastlinah.

Celično dihanje: Celična respiracija se pojavi v matriksu in notranji membrani mitohondrijev ter citoplazmi pri evkariontih.

Tema / Svetloba

Fotosinteza: Fotosinteza se pojavi le v svetlobi.

Celično dihanje: Celično dihanje se pojavi v svetlobi in v temi.

Koraki

Fotosinteza: Svetlobna reakcija, temna reakcija in fotoliza so trije koraki v fotosintezi.

Celično dihanje: Glikoliza, cikel citronske kisline in transportna veriga elektronov so trije koraki v celičnem dihanju.

Kisik / ogljikov dioksid / voda

Fotosinteza: Uporablja se ogljikov dioksid in voda, kisik pa se sprosti med fotosintezo.

Celično dihanje: Uporablja se kisik, ogljikov dioksid in voda pa se sproščata med celičnim dihanjem.

Presnova

Fotosinteza: Fotosinteza je anabolični proces, ki sintetizira kompleksne organske spojine.

Celično dihanje: Celično dihanje je katabolni proces, ki razgrajuje organske spojine.

Ogljikovi hidrati

Fotosinteza: Ogljikovi hidrati se sintetizirajo med fotosintezo.

Celično dihanje: Ogljikovi hidrati se uporabljajo med celičnim dihanjem.

Energija

Fotosinteza: Energija se hrani med fotosintezo. Zato je fotosinteza endotermni proces.

Celično dihanje: Energija se sprošča med celičnim dihanjem. Zato je celično dihanje eksotermni proces.

Oblika energije

Fotosinteza: Kemična energija je shranjena v vezih, ki tvorijo organske spojine.

Celično dihanje: Energija se sprošča v obliki ATP, ki jo lahko uporabijo drugi celični procesi.

Suha teža

Fotosinteza: Suha teža rastline se poveča med fotosintezo.

Celično dihanje: Suha teža organizma se zmanjša med celičnim dihanjem.

Vrsta fosforilacije

Fotosinteza: Fotosfosforilacija se pojavi med fotosintezo.

Celično dihanje: Oksidativna fosforilacija se pojavi med celičnim dihanjem.

Pretvorba energije

Fotosinteza: Med fotosintezo se svetlobna energija pretvori v potencialno energijo.

Celično dihanje: Med celičnim dihanjem se potencialna energija pretvori v kinetično energijo.

Končni elektronski akceptor

Fotosinteza: Končni akceptor elektrona je voda.

Celično dihanje: Končni akceptor elektrona je molekularni kisik.

Pigmenti

Fotosinteza: Klorofil je glavna vrsta pigmenta, ki vključuje fotosintezo.

Celično dihanje: Pigmenti niso vključeni v celično dihanje.

Koencimi

Fotosinteza: NADP je koencim, ki se uporablja pri fotosintezi.

Celično dihanje: NAD in FAD sta koencima, ki se uporabljata pri celičnem dihanju.

Zaključek

Fotosinteza in celično dihanje sta glavna dva presnovna procesa, ki se pojavljata v organizmih in povzročata vse celične procese v telesu. Fotosinteza se pojavi samo v klorofilnih organizmih. Ima največji prispevek pri proizvodnji hrane za vse žive oblike na zemlji. Zato so fotosintetični organizmi prisotni kot primarni proizvajalci v prehranjevalnih verigah. Med fotosintezo se glukoza proizvaja iz ogljikovega dioksida in vode z uporabo energije iz sončne svetlobe. Fotosintetični organizmi vsebujejo posebne pigmente, kot so klorofil in karotenoidi, da bi ujeli svetlobo. V nasprotju s tem se celično dihanje pojavlja v vseh živih oblikah na Zemlji. Med dihanjem se hrana oksidira, da se dobi potencialna energija, shranjena v obliki ATP. ATP poganja skoraj vse celične procese v celici. Ogljikov dioksid in voda nastajajo kot odpadki med celičnim dihanjem. Med fotosintezo se sprosti plin s kisikom, ki ga lahko uporabimo pri celičnem dihanju. Zato je glavna razlika med fotosintezo in celično dihanje njihov prispevek k presnovi celice.

Sklic:
Cooper, Geoffrey M. "Fotosinteza." Celica: molekularni pristop. 2. izdaja. U. S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Splet. 03. april 2017.
Berg, Jeremy M. "Ciklus citronske kisline." Biokemija. 5. izdaja. U. S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Splet. 04. april 2017.
Cooper, Geoffrey M. "Metabolična energija." Celica: molekularni pristop. 2. izdaja. U. S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Splet. 04. april 2017.

Vljudnost slike:
1. “Slike fotosinteze” Z Masroor.nida.ns - lastno delo