Pagrindinis skirtumas tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo yra tas, kad fotosintezės metu gliukozei ir deguoniui gaminti naudojamas anglies dioksidas ir vanduo, o kvėpuojant ląstelėje gliukozė ir deguonis energijai, anglies dioksidui ir vandeniui gaminti.
Fotosintezė ir ląstelių kvėpavimas yra du ląstelėse vykstantys procesai, vykstantys organizmuose siekiant gaminti energiją. Fotosintezė paverčia saulės šviesos energiją į cheminę cukraus energiją, išskirdama deguonį kaip šalutinį produktą. Kita vertus, ląstelių kvėpavimas yra biocheminis procesas, kurio metu ląstelės gauna energiją iš cheminių maisto molekulių ryšių. Fotosintezė ir ląstelių kvėpavimas yra pagrindiniai gyvenimo procesai. Šiame straipsnyje pabrėžiamas skirtumas tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo.
Kas yra fotosintezė?
Fotosintezė yra procesas, kurį atlieka fotoautotrofai. Fotoautotrofai šiuo procesu gamina savo maistą. Augalai, dumbliai ir cianobakterijos yra pagrindinės fotoautotrofų grupės. Fotosintezės metu, naudojant saulės šviesos šviesos energiją, anglies dioksidas ir vanduo, esant fotosintetiniams pigmentams, virsta gliukoze ir deguonimi. Visoms gyvoms būtybėms svarbus deguonis patenka į atmosferą kaip šalutinis fotosintezės produktas. Fotosintezė yra labai svarbus procesas, leidžiantis gyvybei tęstis žemėje. Deguonis, pagamintas fotosintezės metu, yra būtinas daugumos gyvų būtybių žemėje kvėpavimo procesui. Fotosintezės metu gaminami angliavandeniai yra paprasčiausia maisto forma, kurią gyvi organizmai gali perdirbti, kad gautų energiją.
01 pav.: Fotosintezė
Ši lygtis yra labiausiai paplitusi fotosintezės apibendrinimo forma:
Anglies dioksidas (6CO2) + vanduo (6H2O) – paverčiamas šviesos energijos pagalba – → gliukozė (C6H12O6) + deguonis (6 O2)
Fotosintezę galima suskirstyti į du pagrindinius procesus: nuo šviesos priklausomą (šviesos reakcija) ir nuo šviesos nepriklausomą (tamsiosios reakcijos) procesą. Nuo šviesos priklausomai fotosintezei reikia tikros saulės šviesos, kad reaguotų, o tamsiai reakcijai reikia tik šviesos reakcijos produktų. Šviesos reakcijai reikalingi fotonai ir vanduo, kad išskirtų deguonį, dėl kurio susidaro ATP ir NADPH. NADPH yra reduktorius, galintis redukuoti savo vandenilio molekulę.
Tamsiosios reakcijos fotosintezė, taip pat žinoma kaip Kalvino ciklas, naudoja anglies dioksidą ir naujai susidariusį NADPH fosfogliceridams gaminti; trys anglies cukrūs vėliau galėtų susijungti, kad susidarytų cukrus ir krakmolas. Augalai saugo šį pagamintą cukrų ir krakmolą vaisių, uogienės ir kt. pavidalu, kad būtų galima naudoti ateityje. Dauguma kitų gyvų organizmų priklauso nuo šių angliavandenių, kuriuos augalai gamina fotosintezės būdu. Taigi fotoautotrofai yra pirminiai gamintojai beveik kiekvienoje ekosistemos maisto grandinėje.
Kas yra ląstelinis kvėpavimas?
Ląstelių kvėpavimas yra biocheminis procesas, kurio metu ląstelės cheminę makromolekulių energiją paverčia energija ATP pavidalu. Ląstelinis kvėpavimas kaip kurą naudoja angliavandenius, riebalus ir b altymus. Gliukozė yra dažniausiai naudojamas energijos š altinis ląstelių kvėpavimui. Visi gyvi organizmai atlieka kvėpavimą: aerobinį kvėpavimą esant deguoniui ir anaerobinį kvėpavimą, kai nėra deguonies. Prokariotinės ląstelės atlieka ląstelių kvėpavimą citoplazmoje, o eukariotinės ląstelės atlieka ląstelių kvėpavimą daugiausia ląstelės mitochondrijose. Aerobinio kvėpavimo metu viena gliukozės molekulė gali sukurti 36–38 ATP molekules, tačiau anaerobinio kvėpavimo metu (glikolizės ir fermentacijos būdu) galima gauti tik 2 ATP molekules.
02 pav.: Ląstelinis kvėpavimas
Be to, ląstelių kvėpavimą galima suskirstyti į tris medžiagų apykaitos procesus: glikolizę, Krebso ciklą ir elektronų transportavimo grandinę. Glikolizė vyksta citozolyje, o Krebso ciklas vyksta mitochondrijų matricoje. Elektronų transportavimo grandinė vyksta vidinėje mitochondrijų membranoje. Jei deguonies nėra, kvėpavimas vyktų dviem metaboliniais keliais citozolyje per glikolizę ir fermentaciją.
Kokie yra fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo panašumai?
- Fotosintezė ir ląstelių kvėpavimas yra gyvybiškai svarbūs gyvų organizmų procesai.
- Be to, abu procesai priklauso vienas nuo kito.
- Jie vienas kitą papildo.
Kuo skiriasi fotosintezė ir ląstelių kvėpavimas?
Fotosintezė – tai procesas, kurio metu šviesos energija, esant saulės šviesai ir chlorofilams, paverčiama chemine angliavandenių energija. Tuo tarpu ląstelių kvėpavimas yra procesas, kurio metu organinių junginių cheminė energija paverčiama ATP (energijos valiuta), kad ji būtų panaudota visoms gyvų organizmų funkcijoms. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo. Be to, tik fotoautotrofai vykdo fotosintezę, o visi gyvi organizmai atlieka ląstelių kvėpavimą. Taigi, tai taip pat yra skirtumas tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo.
Be to, dar vienas skirtumas tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo yra tas, kad fotosintezės metu naudojamas anglies dioksidas ir vanduo bei gaminama gliukozė ir deguonis, o ląstelių kvėpavimas naudoja gliukozę ir deguonį bei gamina anglies dioksidą, vandenį ir energiją. Be to, fotosintezė vyksta dviem etapais: šviesos reakcija ir tamsioji reakcija. Priešingai, ląstelių kvėpavimas vyksta trimis etapais: glikolize, Krebso ciklu ir elektronų transportavimo grandine. Be to, fotosintezės vieta yra chloroplastai, o ląstelių kvėpavimo vietos yra citoplazma ir mitochondrijos. Todėl tai taip pat galime laikyti skirtumu tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo.
Santrauka – fotosintezė prieš ląstelių kvėpavimą
Apibendrinant, tiek fotosintezė, tiek ląstelių kvėpavimas yra svarbūs procesai, vykstantys gyvuose organizmuose siekiant gauti energijos. Tačiau fotosintezė saugo saulės šviesos energiją cheminės energijos pavidalu cukraus ir krakmolo molekulėse, o ląstelių kvėpavimas skaido organinius junginius, tokius kaip cukrus ir krakmolas, kad būtų pagaminta energija ATP (energijos valiuta) pavidalu. Abu šie procesai priklauso vienas nuo kito; gyvūnai maitinasi augalų išaugintais vaisiais, kad gautų organinių junginių ląsteliniam kvėpavimui; jie taip pat naudoja į orą išleistą deguonį kvėpavimui, o augalai savo ruožtu fotosintezės procesui priklauso nuo gyvūnų iškvepiamo anglies dioksido į orą. Jei vieno nėra, kitos galimybės išgyventi smarkiai pablogėja. Taigi, tai baigiasi skirtumo tarp fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo santrauka.
