ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ფოტოსინთეზი არის მზის ენერგიის ნახშირწყლებად გადაქცევის პროცესი ფოტოავტოტროფებით, ხოლო ქიმიოსინთეზი არის არაორგანული ნაერთების ან მეთანის ქიმიური ენერგიის გადაქცევის პროცესი ქიმიოავტოტროფებით.
ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზი არის ორი მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც საშუალებას აძლევს ცოცხალ ორგანიზმებს წარმოქმნან საკვები მათთვის. ორივე ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზი ხელს უწყობს ცოცხალი ორგანიზმების შენარჩუნებას. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე პროცესი იყენებს CO2 და წარმოქმნის ორგანულ ნაერთებს, ისინი განსხვავდებიან სტატიაში განხილული რამდენიმე მახასიათებლისაგან.როგორც სახელები გვთავაზობენ, ფოტო ნიშნავს მზის შუქს, ხოლო ქიმია ნიშნავს ქიმიურს. ამრიგად, მზის შუქი უზრუნველყოფს ენერგიას ფოტოსინთეზს, ხოლო არაორგანული ნაერთების ქიმიური ენერგია უზრუნველყოფს ქიმიოსინთეზს.
რა არის ფოტოსინთეზი?
ფოტოსინთეზი არის მეტაბოლური პროცესი, რომლის დროსაც ფოტოავტოტროფები გარდაქმნის მზის ენერგიას ქიმიურ ენერგიად ორგანულ ნაერთებში, როგორიცაა ნახშირწყლები, ნახშირორჟანგის და წყლის ნედლეულის გამოყენებით ქლოროფილის თანდასწრებით. ფოტოსინთეზში ორი ძირითადი პროცესია; სინათლის რეაქცია და ბნელი რეაქცია.
ფოტოსინთეზის სინათლის რეაქცია
სინათლის რეაქცია მიმდინარეობს თილაკოიდურ მემბრანაში. სინათლის რეაქციაში პიგმენტის მოლეკულები შთანთქავს სინათლის ენერგიას და გადადის P680 ქლოროფილის მოლეკულებში II ფოტოსისტემის რეაქციის ცენტრში. მას შემდეგ, რაც P680 შთანთქავს ენერგიას, მისი ელექტრონები იღებენ მაღალ ენერგიას და ძლიერდებიან. პირველადი ელექტრონების მიმღებები იღებენ ამ მაღალი ენერგიის ელექტრონებს და გადიან გადამტანი მოლეკულების სერიას, როგორიცაა ციტოქრომი და ბოლოს გადადიან ფოტოსისტემა I-ში.როდესაც ელექტრონები გადიან გადამზიდავ მოლეკულებში, ყოველ საფეხურზე ენერგია გამოიყოფა და გამოთავისუფლებული ენერგია ინახება ATP-ის სახით. ეს არის პროცესი, რომელსაც ეწოდება ფოტოფოსფორილირება.
ამავდროულად, წყლის მოლეკულები სინათლის ენერგიით იყოფა O2,და ეს არის პროცესი, რომელსაც წყლის ფოტოლიზი ჰქვია. როდესაც წყლის ოთხი მოლეკულა იყოფა, ის წარმოქმნის 2 ჟანგბადის მოლეკულას, 4 პროტონს და 4 ელექტრონს. ფოტოლიზისგან წარმოებული ელექტრონები ცვლის PS II-ის დაკარგულ ელექტრონებს. საბოლოოდ, წარმოებული ჟანგბადი გამოიყოფა ატმოსფეროში.
შემდეგ, როდესაც PS I მოიპოვებს ენერგიას, მისი ელექტრონები ასევე აღფრთოვანდებიან ენერგიის მაღალ დონეზე. ელექტრონების მიმღებები იღებენ ამ ელექტრონებს და გადადიან NADP მოლეკულებში. შემდეგ NADP მოლეკულები მცირდება NADPH2 მოლეკულებად.
სურათი 01: ფოტოსინთეზი
ფოტოსინთეზის ბნელი რეაქცია
ბნელი რეაქცია (კალვინის ციკლი) ხდება ქლოროპლასტის სტრომაში. ის იწყება C 5 ნაერთით, რომელსაც ეწოდება რიბულოზა ბიფოსფატი. რიბულოზა ბიფოსფატი იღებს ნახშირორჟანგს და გარდაიქმნება ფოსფოგლიცერატის ორ მოლეკულად (PGA). PGA არის ფოტოსინთეზის ამ პროცესის პირველი სტაბილური პროდუქტი და ასევე პირველი ნახშირწყალი. შემდეგ PGA მცირდება PGAL-ში და ეს კონვერტაცია იყენებს მთელ NADPH2 და ATP-ის ნაწილს, რომელიც წარმოიქმნება სინათლის რეაქციის დროს. ამ ეტაპზე, რთული ნახშირწყლები, როგორიცაა გლუკოზა და საქაროზა, წარმოიქმნება PGA-ს ერთი ნაწილიდან, ხოლო დარჩენილი PGA გამოიყენება RuBP-ის წარმოქმნისთვის. ანალოგიურად, ბნელი რეაქცია ხდება ციკლური გზით.
რა არის ქიმიოსინთეზი?
ქიმიოსინთეზი არის პროცესი, რომლითაც ქიმიოავტოტროფები აწარმოებენ საკვებს (ნახშირწყლებს) მათთვის. ფოტოსინთეზისგან განსხვავებით, ქიმიოსინთეზს მზის შუქი არ სჭირდება. მაშასადამე, ის გვხვდება ბნელ პირობებში, უმეტესად ღრმა ზღვაში, ჰიდროთერმული სავენტილაციო სავენტილაციო ღიობების მახლობლად.
სურათი 02: ქიმიოსინთეზი
ამიტომ, ქიმიოსინთეზის დროს, არაორგანული ნაერთების ქიმიური ენერგია, როგორიცაა წყალბადის გაზი, წყალბადის სულფიდი ან მეთანი, გარდაიქმნება ნახშირწყლებად. ამ ტიპის საკვების წარმოება ძირითადად გამოიყენება პროკარიოტების მიერ, როგორიცაა გოგირდის დაჟანგვის გამა და epsilon proteobacteria, Aquificae, მეთანოგენური არქეები და ნეიტროფილური რკინის ჟანგვითი ბაქტერიები. გარდა ამისა, ქიმიოსინთეზი იწვევს გოგირდის ნაერთებს, როგორც ქვეპროდუქტებს.
რა მსგავსებაა ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის?
- როგორც ფოტოსინთეზი, ასევე ქიმიოსინთეზი წარმოქმნის საკვებს ან ნახშირწყლებს.
- ისინი ენერგიას გარდაქმნიან ორგანულ ნივთიერებებად.
- ამ პროცესებში ხდება რეაქციების სერია.
- ასევე, ორივე პროცესი იყენებს CO2.
- გარდა ამისა, ორივე ეს პროცესი ხელს უწყობს დედამიწაზე სიცოცხლის ხელშეწყობას და შენარჩუნებას.
რა განსხვავებაა ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის?
ფოტოსინთეზი არის პროცესი, რომელიც იყენებს მზის შუქს მცენარეების, წყალმცენარეებისა და ციანობაქტერიების მიერ ნახშირწყლების წარმოებისთვის. მეორეს მხრივ, ქიმიოსინთეზი არის პროცესი, რომელიც იყენებს არაორგანული ნაერთების ენერგიას ბაქტერიების მიერ ნახშირწყლების წარმოებისთვის. ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის. ფოტოაუტოტროფები ახორციელებენ ფოტოსინთეზს, ხოლო ქემოავტოტროფები ახორციელებენ ქიმიოსინთეზს. გარდა ამისა, ფოტოსინთეზი ხდება მაშინ, როდესაც მზის შუქი იმყოფება, ხოლო ქიმიოსინთეზი ხდება ბნელ პირობებში, ძირითადად ზღვის ფსკერზე, ჰიდროთერმული სავენტილაციო ხვრელებთან ახლოს. ამრიგად, ეს არის კიდევ ერთი განსხვავება ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის.
გარდა ამისა, ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის კიდევ ერთი განსხვავება ისაა, რომ ქლოროფილის პიგმენტების არსებობა აუცილებელია ფოტოსინთეზის განსახორციელებლად, ხოლო ქიმიოსინთეზს არ სჭირდება ქლოროფილები.გარდა ამისა, ფოტოსინთეზი წარმოქმნის ჟანგბადს, როგორც ქვეპროდუქტს, ხოლო ქიმიოსინთეზი წარმოქმნის გოგირდის ნაერთებს, როგორც ქვეპროდუქტებს.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის სხვაობის შესახებ უფრო მეტ განსხვავებას იძლევა ორივე პროცესს შორის.
შეჯამება – ფოტოსინთეზი ქიმიოსინთეზის წინააღმდეგ
ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზი არის ორი პროცესი, რომელსაც ორგანიზმები იყენებენ გლუკოზის წარმოებისთვის. ეს ორი პროცესი ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი უზრუნველყოფენ საკვებს ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის, მათ შორის ცხოველებისთვის. მთავარი განსხვავება ფოტოსინთეზსა და ქიმიოსინთეზს შორის არის ენერგიის წყარო. ფოტოსინთეზი იყენებს მზის სინათლის ენერგიას, ხოლო ქიმიოსინთეზი იყენებს არაორგანული ნაერთების ენერგიას, როგორიცაა H2, H2S, მეთანი და ა.შ.ფოტოაუტოტროფები წარმოქმნიან გლუკოზას ფოტოსინთეზით, ხოლო ქიმიოავტოტროფები წარმოქმნიან გლუკოზას ქიმიოსინთეზით. გარდა ამისა, ფოტოსინთეზის შედეგად წარმოიქმნება ჟანგბადი, როგორც ქვეპროდუქტი, ხოლო ქიმიოსინთეზი იწვევს გოგირდის ნაერთების წარმოქმნას, როგორც ქვეპროდუქტებს. ამრიგად, ეს არის ფოტოსინთეზისა და ქიმიოსინთეზის შეჯამება.
