Fotosinteza proti celičnemu vdihu
Share
Fotosinteza in dihanje so reakcije, ki se medsebojno dopolnjujejo. V resnici gre za enake reakcije, vendar se dogajajo v obratnem. Medtem ko pri fotosintezi ogljikov dioksid in voda prinašata glukozo in kisik, skozi proces dihanja prideta glukoza in kisik ogljikov dioksid in voda.
Delujejo dobro, saj živi organizmi oskrbujejo rastline z ogljikovim dioksidom, ki je podvržen fotosintezi in proizvaja glukozo, te rastline in bakterije pa oddajajo kisik, ki ga potrebujejo vsi živi organizmi za dihanje.
Primerjalna tabela
| Celično dihanje | Fotosinteza | |
|---|---|---|
| Proizvodnja ATP | Da; teoretični izkoristek je 38 molekul ATP na glukozo, dejanski izkoristek pa je le približno 30-32. | Da |
| Reaktanti | C6H12O6 in 6O2 | 6CO2 in 12H2O ter svetlobna energija |
| Zahteva sončne svetlobe | Sončna svetloba ni potrebna; celično dihanje se pojavlja ves čas. | Pojavi se lahko le ob prisotnosti sončne svetlobe |
| Kemijska enačba (formula) | 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP (energija) | 6CO2 + 12H2O + svetloba -> C6H12O6 + 6O2 + 6H20 |
| Proces | Proizvodnja ATP z oksidacijo organskih sladkornih spojin. [1] glikoloza: razgradnja sladkorjev; pojavlja se v citoplazmi [2] Krebsov cikel: pojavlja se v mitohondrijih; potrebuje energijo [3] Elektronska transportna veriga - v mitohondrijih; pretvori O2 v vodo. | Proizvodnja organskega ogljika (glukoze in škroba) iz anorganskega ogljika (ogljikovega dioksida) z uporabo ATP in NADPH, ki nastane v reakciji, odvisni od svetlobe |
| Usoda kisika in ogljikovega dioksida | Kisik se absorbira in sprosti ogljikov dioksid. | Ogljikov dioksid se absorbira in sprošča kisik. |
| Potrebna ali sproščena energija? | Energija se postopoma sprošča kot molekule ATP | Zahteva energijo |
| Glavna funkcija | Razčlenitev hrane. Izpust energije. | Proizvodnja hrane. Zajem energije. |
| Kemijska reakcija | Glukoza se razgradi na vodo in ogljikov dioksid (in energijo). | Ogljikov dioksid in voda se združita v prisotnosti sončne svetlobe, da nastaneta glukoza in kisik. |
| Obdobja | 4 stopnje: Glikoliza, vezna reakcija (piruvatna oksidacija), Krebsov cikel, elektronska transportna veriga (oksidativna fosforilacija). | 2 fazi: od svetlobe odvisna reakcija, od svetlobe neodvisna reakcija (Svetlobni cikel AKA in kalvinski cikel) |
| Kaj pooblašča sinteza ATP | H + protonski gradient čez notranjo mitohondrijsko membrano v matriks. Visoka koncentracija H + v medemembranskem prostoru. | H + gradient čez tilakoidno membrano v stromo. Visoka koncentracija H + v tilakoidnem lumnu |
| Izdelki | 6CO2 in 6H2O ter energija (ATP) | C6H12O6 (ali G3P) in 6O2 in 6H20 |
| Kaj črpa protone po membrani | Transportna veriga elektronov. Elektrokemijski gradient ustvarja energijo, ki jo protoni uporabljajo za pasivno sintetiziranje ATP. | Transportna veriga elektronov |
| Pojavi se v kateri organeli? | Gitoliza mitohondrije (citoplazma) | Kloroplasti |
| Končni receptor elektronov | O2 (kisik) | NADP + (obrazci NADPH) |
| Pojavljajo se v katerih organizmih? | Pojavi se v vseh živih organizmih (rastlinah in živalih). | Pojavlja se v rastlinah, protistah (algah) in nekaterih bakterijah. |
| Vir elektronov | Glukoza, NADH +, FADH2 | Oksidacija H2O pri PSII |
| Katalizator - Snov, ki poveča hitrost kemične reakcije | Za reakcijo dihanja ni potreben katalizator. | Reakcija poteka v prisotnosti klorofila. |
| Visoka potencialna energija elektrona | Od pretrganja vezi | Iz svetlih fotonov. |
Vsebina: Fotosinteza proti celični dihanji
- 1 Opredelitve fotosinteze in dihanja
- 2 vključeni procesi
- 3 Mesto reakcij
- 4 reakcijska kinetika
- 5 Video, ki primerja fotosintezo in dihanje
- 6 Reference
Opredelitve fotosinteze in dihanja
Fotosinteza je postopek v fotoavtrotrofih, ki pretvori ogljikov dioksid v organske spojine ob prisotnosti sončne svetlobe. Dihanje je nabor presnovnih reakcij, ki potekajo v celicah živih organizmov, ki hranila, kot je sladkor, pretvorijo v ATP (adenozin trifosfat) in odpadne produkte.
Vključeni procesi
Procesi v fotosinteza delimo na podlagi potrebe po sončni svetlobi, medtem ko dihalne procese delimo na podlagi potrebe po kisiku. Torej pri fotosintezi imate reakcije, ki so odvisne od svetlobe, in temne reakcije, ko ste v dihanje obstaja aerobno dihanje in anaerobno dihanje.
V reakcijah, ki so odvisne od fotosinteze, ultra vijolična svetloba zadene pigmente klorofila, kar vzbudi elektrone, kar vodi do ločevanja molekul kisika od ogljikovega dioksida. V temnih reakcijah se molekule ogljika, ki so zdaj neodvisne od kisika, pretvorijo v ogljikove hidrate in shranijo v rastlinskih celicah kot vir energije in hrane. Pri aerobnem celičnem dihanju se kisik uporablja za pretvorbo organskih spojin v energijo, pri anaerobnem dihanju pa pretvori organske spojine v energijo brez uporabe kisika.
Mesto reakcij
Fotosinteza poteka v kloroplastih in organelah rastlinske celice. Dihanje poteka v citoplazmi in mitohondriji v celici živega organizma.
Reakcijska kinetika
Sprejemnik elektronov v fotosintezi je NAD +, pri dihanju pa sprejemnik elektronov NADH. V reakciji celičnega dihanja nastane 36 molekul ATP s popolno oksidacijo ene molekule glukoze.
Video, ki primerja fotosintezo in dihanje
Reference
- Wikipedija: Fotosinteza
- Wikipedija: Celično dihanje
