Razlika med fotosintezo in celično dihanjem

The ključna razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem je to fotosinteza uporablja ogljikov dioksid in vodo za proizvodnjo glukoze in kisika, medtem ko celično dihanje uporablja glukozo in kisik za proizvodnjo energije, ogljikovega dioksida in vode.

Fotosinteza in celično dihanje sta dva celična procesa, ki se dogajata v organizmih, da bi proizvajali energijo. Fotosinteza pretvori svetlobno energijo sonca v kemično energijo sladkorja, tako da sprosti kisik kot stranski produkt. Po drugi strani je celično dihanje biokemični proces, s katerim celice pridobivajo energijo iz kemičnih vezi molekul hrane. Fotosinteza in celično dihanje sta ključna procesa življenja. Ta članek poudarja razliko med fotosintezo in celičnim dihanjem.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je fotosinteza
3. Kaj je celično dihanje
4. Podobnosti fotosinteze in celične respiracije
5. Primerjava ob strani - fotosinteza in celična respiracija v tabeli
6. Povzetek

Kaj je fotosinteza?

Fotosinteza je postopek, ki ga izvajajo fotoavtrofi. Fotoavtrotrofi proizvajajo svojo hrano s tem postopkom. Rastline, alge in cianobakterije so glavne skupine fotoavtrotrofov. Med fotosintezo se svetlobna energija sončne svetlobe, ogljikovega dioksida in vode pretvori v glukozo in kisik, kadar so prisotni fotosintetski pigmenti. Kisik, ki je pomemben za vsa živa bitja, se sprošča v ozračje kot stranski produkt fotosinteze. Fotosinteza je zelo pomemben proces, ki omogoča, da se življenje nadaljuje na zemlji. Kisik, ki nastaja s fotosintezo, je nujen za dihanje večine živih bitij na zemlji. Ogljikovi hidrati, pridobljeni s fotosintezo, so najpreprostejša oblika hrane, ki bi jo živi organizmi lahko predelali za pridobivanje energije.

Slika 01: Fotosinteza

Naslednja enačba je najpogostejša oblika povzemanja fotosinteze:

Ogljikov dioksid (6CO2) + voda (6H2O) - pretvorjen s pomočjo svetlobne energije - → glukoza (C6H12O6) + kisik (6 O2)

Fotosintezo lahko razdelimo na dva glavna procesa: svetlobni (svetlobna reakcija) proces in svetloba neodvisen (temna reakcija). Fotosinteza, ki je odvisna od svetlobe, potrebuje dejansko sončno svetlobo, da reagira, medtem ko temna reakcija potrebuje samo produkte svetlobne reakcije. Svetlobna reakcija potrebuje fotone in vodo, da oddajajo kisik, kar vodi do proizvodnje ATP in NADPH. NADPH je reducent, ki lahko zmanjša njegovo molekulo vodika.

Temna reakcijska fotosinteza, znana tudi kot Calvinov cikel, uporabljata ogljikov dioksid in novo nastali NADPH za proizvodnjo fosfogilceridov; trije ogljikovi sladkorji bi se lahko kasneje združili, da bi tvorili sladkor in škrob. Rastline skladiščijo pridelani sladkor in škrob v obliki sadja in koroma itd za nadaljnjo uporabo. Večina drugih živih organizmov je odvisna od teh ogljikovih hidratov, ki jih rastline proizvajajo s fotosintezo. Zato so fotoavtrotrofi primarni proizvajalci skoraj v vsaki prehranski verigi ekosistema.

Kaj je celično dihanje?

Celično dihanje je biokemični proces, s katerim celice pretvorijo kemično energijo makromolekule v energijo v obliki ATP. Celično dihanje uporablja ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine kot goriva. Glukoza je najpogosteje uporabljen vir energije pri celičnem dihanju. Vsi živi organizmi dihajo: aerobno dihanje v prisotnosti kisika in anaerobno dihanje v odsotnosti kisika. Prokariontske celice izvajajo celično dihanje v citoplazmi, medtem ko evkariontske celice izvajajo celično dihanje večinoma znotraj mitohondrije celice. Pri aerobnem dihanju lahko ena molekula glukoze ustvari 36-38 molekul ATP, pri anaerobnem dihanju (z glikolizo in fermentacijo) pa lahko dobimo samo 2 molekuli ATP.

Slika 02: Celično dihanje

Poleg tega lahko celično dihanje razdelimo na tri presnovne procese, kot so glikoliza, Krebsov cikel in elektronska transportna veriga. Glikoliza se pojavi v citosolu, medtem ko se Krebsov cikel pojavi v mitohondrijskem matriksu. Elektronska transportna veriga se pojavi na notranji mitohondrijski membrani. Če kisika ni, bi prišlo do dihanja po dveh presnovnih poteh v citosolu z glikolizo in fermentacijo.

Kakšne so podobnosti med fotosintezo in celično dihanjem?

• Fotosinteza in celično dihanje sta vitalna procesa živih organizmov.
• Poleg tega sta oba procesa odvisna drug od drugega.
• Med seboj se dopolnjujejo.

Kakšna je razlika med fotosintezo in celično dihanjem?

Fotosinteza je postopek, ki pretvori svetlobno energijo v kemično energijo ogljikovih hidratov ob prisotnosti sončne svetlobe in klorofilov. Ker je celično dihanje proces, ki pretvori kemijsko energijo organskih spojin v ATP (energetsko valuto), da bi jo uporabil za vse funkcije, ki se pojavljajo v živih organizmih. Torej, to je ključna razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem. Poleg tega samo fotoavtrotrofi izvajajo fotosintezo, medtem ko vsi živi organizmi izvajajo celično dihanje. Zato je tudi to razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem.

Poleg tega je dodatna razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem ta, da fotosinteza uporablja ogljikov dioksid in vodo ter proizvaja glukozo in kisik, medtem ko celično dihanje uporablja glukozo in kisik ter proizvaja ogljikov dioksid, vodo in energijo. Poleg tega se fotosinteza zgodi v dveh korakih: svetlobna in temna reakcija. V nasprotju s tem pa pride do celičnega dihanja s tremi koraki: glikoliza, Krebsov cikel in elektronska transportna veriga. Poleg tega so mesto fotosinteze kloroplasti, mesta celičnega dihanja pa citoplazma in mitohondrije. Zato lahko tudi to obravnavamo kot razliko med fotosintezo in celičnim dihanjem.

Povzetek - Fotosinteza in celično dihanje

Če povzamemo, sta fotosinteza in celično dihanje pomembna procesa, ki se dogajata v živih organizmih za pridobivanje energije. Vendar fotosinteza hrani energijo sončne svetlobe v obliki kemične energije v molekulah sladkorja in škroba, medtem ko celično dihanje razgrajuje organske spojine, kot sta sladkor in škrob, da bi proizvedli energijo v obliki ATP (energijska valuta). Oba procesa sta odvisna drug od drugega; živali se prehranjujejo s sadjem, ki ga proizvajajo rastline, da pridobijo organske spojine za svoje celično dihanje; prav tako uporabljajo kisik, sproščen v zrak, za dihanje, rastline pa so odvisne od ogljikovega dioksida, ki ga živali izdihnejo v zrak za proces fotosinteze. Če enega ni, se možnosti za preživetje pri drugih drastično poslabšajo. Tako zaključujemo povzetek razlike med fotosintezo in celičnim dihanjem.

Referenca:

1. "Fotosintetske celice." Nature News, Nature Publishing Group, na voljo tukaj.
2. "Celično dihanje." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 22. februarja 2019, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. “Photosynthesis sl” avtor At09kg: originalWattcle: vektorska grafika - Ta datoteka je izhajala iz Photosynthesis.gif (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia
2. "Celično dihanje" Darekk2 - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia