Основное различие между фотосинтезом и клеточным дыханием заключается в том, что фотосинтез использует углекислый газ и воду для производства глюкозы и кислорода, в то время как клеточное дыхание использует глюкозу и кислород для производства энергии, углекислого газа и воды.
Фотосинтез и клеточное дыхание - это два клеточных процесса, которые происходят в организмах для производства энергии. Фотосинтез преобразует световую энергию солнца в химическую энергию сахара, высвобождая кислород в качестве побочного продукта. С другой стороны, клеточное дыхание - это биохимический процесс, посредством которого клетки получают энергию за счет химических связей пищевых молекул. Фотосинтез и клеточное дыхание являются ключевыми процессами жизни. В этой статье подчеркивается разница между фотосинтезом и клеточным дыханием.
Что такое фотосинтез?
Фотосинтез – это процесс, который осуществляется фотоавтотрофами. С помощью этого процесса фотоавтотрофы производят себе пищу. Растения, водоросли и цианобактерии являются основными группами фотоавтотрофов. Во время фотосинтеза, используя световую энергию солнечного света, углекислый газ и вода превращаются в глюкозу и кислород при наличии фотосинтетических пигментов. Кислород, который важен для всех живых существ, выделяется в атмосферу как побочный продукт фотосинтеза. Фотосинтез - очень важный процесс, который позволяет жизни продолжаться на Земле. Кислород, образующийся в результате фотосинтеза, необходим для процесса дыхания большинства живых существ на Земле. Углеводы, образующиеся в результате фотосинтеза, представляют собой простейшую форму пищи, которую живые организмы могут перерабатывать для получения энергии.
Рисунок 01: Фотосинтез
Следующее уравнение является наиболее распространенной формой обобщения фотосинтеза:
Углекислый газ (6CO2) + Вода (6H2O) --преобразуется с помощью энергии света --→ Глюкоза (C6H12O6) + Кислород (6 O2)
Фотосинтез можно разделить на два основных процесса: светозависимый (световая реакция) процесс и светонезависимый (темновая реакция) процесс. Светозависимый фотосинтез нуждается в реальном солнечном свете для реакции, тогда как темновая реакция нуждается только в продуктах световой реакции. Световая реакция нуждается в фотонах и воде для выделения кислорода, что приводит к производству АТФ и НАДФН. НАДФН - восстановитель, способный восстанавливать молекулу водорода.
Фотосинтез в темной реакции, также известный как цикл Кальвина, использует двуокись углерода и вновь образованный НАДФН для производства фосфоглицеридов; три углеродных сахара могли позже соединиться с образованием сахара и крахмала. Растения хранят произведенный сахар и крахмал в виде фруктов, ямса и т. д. для будущего использования. Большинство других живых организмов зависят от этих углеводов, вырабатываемых растениями посредством фотосинтеза. Следовательно, фотоавтотрофы служат первичными производителями почти во всех пищевых цепях экосистемы.
Что такое клеточное дыхание?
Клеточное дыхание – это биохимический процесс, посредством которого клетки преобразуют химическую энергию макромолекул в энергию в виде АТФ. Клеточное дыхание использует углеводы, жиры и белки в качестве топлива. Глюкоза является наиболее часто используемым источником энергии в клеточном дыхании. Все живые организмы осуществляют дыхание: аэробное дыхание в присутствии кислорода и анаэробное дыхание в отсутствие кислорода. Прокариотические клетки осуществляют клеточное дыхание в цитоплазме, тогда как эукариотические клетки осуществляют клеточное дыхание в основном внутри митохондрий клетки. При аэробном дыхании одна молекула глюкозы может образовать 36-38 молекул АТФ, а при анаэробном дыхании (через гликолиз и ферментацию) могут образоваться только 2 молекулы АТФ.
Рисунок 02: Клеточное дыхание
Кроме того, клеточное дыхание можно разделить на три метаболических процесса, таких как гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов. Гликолиз происходит в цитозоле, тогда как цикл Кребса происходит в митохондриальном матриксе. Цепь переноса электронов находится на внутренней митохондриальной мембране. Если бы кислорода не было, дыхание происходило бы двумя метаболическими путями в цитозоле: гликолизом и ферментацией.
Каковы сходства между фотосинтезом и клеточным дыханием?
- Фотосинтез и клеточное дыхание – процессы жизнедеятельности живых организмов.
- Более того, оба процесса зависят друг от друга.
- Они дополняют друг друга.
В чем разница между фотосинтезом и клеточным дыханием?
Фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в химическую энергию углеводов в присутствии солнечного света и хлорофиллов. Принимая во внимание, что клеточное дыхание - это процесс, который преобразует химическую энергию органических соединений в АТФ (энергетическую валюту), чтобы использовать ее для всех функций, происходящих в живых организмах. Итак, в этом ключевое различие между фотосинтезом и клеточным дыханием. Кроме того, только фотоавтотрофы осуществляют фотосинтез, в то время как все живые организмы осуществляют клеточное дыхание. Следовательно, это также различие между фотосинтезом и клеточным дыханием.
Более того, еще одно различие между фотосинтезом и клеточным дыханием заключается в том, что фотосинтез использует углекислый газ и воду и производит глюкозу и кислород, в то время как клеточное дыхание использует глюкозу и кислород и производит углекислый газ, воду и энергию. Кроме того, фотосинтез происходит в два этапа: световая реакция и темновая реакция. Напротив, клеточное дыхание происходит в три этапа: гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов. Кроме того, местом фотосинтеза являются хлоропласты, а местом клеточного дыхания - цитоплазма и митохондрии. Следовательно, мы можем рассматривать и это как разницу между фотосинтезом и клеточным дыханием.
Резюме – Фотосинтез против клеточного дыхания
Итак, фотосинтез и клеточное дыхание являются важными процессами, происходящими в живых организмах для получения энергии. Однако фотосинтез сохраняет энергию солнечного света в виде химической энергии в молекулах сахара и крахмала, в то время как клеточное дыхание расщепляет органические соединения, такие как сахар и крахмал, для производства энергии в форме АТФ (энергетической валюты). Оба эти процесса зависят друг от друга; животные питаются плодами растений, чтобы получить органические соединения для своего клеточного дыхания; они также используют кислород, выделяемый в воздух, для дыхания, в то время как растения, в свою очередь, зависят от углекислого газа, выдыхаемого животными в воздух для процесса фотосинтеза. При отсутствии одного шансы на выживание другого резко снижаются. Таким образом, на этом завершается изложение различий между фотосинтезом и клеточным дыханием.
