Kluczowa różnica między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym polega na tym, że fotosynteza wykorzystuje dwutlenek węgla i wodę do produkcji glukozy i tlenu, podczas gdy oddychanie komórkowe wykorzystuje glukozę i tlen do produkcji energii, dwutlenku węgla i wody.
Fotosynteza i oddychanie komórkowe to dwa procesy komórkowe zachodzące w organizmach w celu wytwarzania energii. Fotosynteza przekształca energię świetlną słońca w energię chemiczną cukru, uwalniając tlen jako produkt uboczny. Z drugiej strony oddychanie komórkowe jest procesem biochemicznym, w którym komórki pozyskują energię z wiązań chemicznych cząsteczek żywności. Fotosynteza i oddychanie komórkowe to kluczowe procesy życiowe. Ten artykuł podkreśla różnicę między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym.
Co to jest fotosynteza?
Fotosynteza to proces przeprowadzany przez fotoautotrofy. W tym procesie fotoautotrofy wytwarzają własne pożywienie. Rośliny, glony i cyjanobakterie to główne grupy fotoautotrofów. Podczas fotosyntezy, wykorzystując energię światła słonecznego, dwutlenek węgla i woda przekształcają się w glukozę i tlen, gdy obecne są pigmenty fotosyntetyczne. Tlen, który jest ważny dla wszystkich żywych istot, jest uwalniany do atmosfery jako produkt uboczny fotosyntezy. Fotosynteza to bardzo ważny proces, który umożliwia życie na Ziemi. Tlen wytwarzany w procesie fotosyntezy jest niezbędny w procesie oddychania większości żywych stworzeń na Ziemi. Węglowodany wytwarzane w procesie fotosyntezy to najprostsza forma pożywienia, którą organizmy żywe mogą przetworzyć w celu uzyskania energii.
Rysunek 01: Fotosynteza
Następujące równanie jest najczęstszą formą podsumowania fotosyntezy:
Dwutlenek węgla (6CO2) + woda (6H2O) --przekształcony za pomocą energii świetlnej -→ Glukoza (C6H12O6) + tlen (6O2)
Fotosyntezę można podzielić na dwa główne procesy: proces zależny od światła (reakcja jasna) i proces niezależny od światła (reakcja ciemna). Fotosynteza zależna od światła potrzebuje do reakcji rzeczywistego światła słonecznego, podczas gdy ciemna reakcja wymaga jedynie produktów reakcji jasnej. Reakcja świetlna potrzebuje fotonów i wody do oddania tlenu, co prowadzi do produkcji ATP i NADPH. NADPH jest środkiem redukującym, który może zredukować jego cząsteczkę wodoru.
Ciemna fotosynteza reakcji, znana również jako cykl Calvina, wykorzystuje dwutlenek węgla i nowo utworzony NADPH do produkcji fosfoglicerydów; trzy cukry węglowe mogły później połączyć się, tworząc cukier i skrobię. Rośliny przechowują ten wyprodukowany cukier i skrobię w postaci owoców, pochrzynu itp. do wykorzystania w przyszłości. Większość innych żywych organizmów jest zależna od węglowodanów wytwarzanych przez rośliny w procesie fotosyntezy. Dlatego fotoautotrofy służą jako pierwotni producenci w prawie każdym łańcuchu pokarmowym w ekosystemie.
Co to jest oddychanie komórkowe?
Oddychanie komórkowe to proces biochemiczny, w którym komórki przekształcają energię chemiczną makrocząsteczek w energię w postaci ATP. Oddychanie komórkowe wykorzystuje jako paliwo węglowodany, tłuszcze i białka. Glukoza jest najczęściej wykorzystywanym źródłem energii w oddychaniu komórkowym. Wszystkie żywe organizmy wykonują oddychanie: oddychanie tlenowe w obecności tlenu i oddychanie beztlenowe przy braku tlenu. Komórki prokariotyczne przeprowadzają oddychanie komórkowe w cytoplazmie, podczas gdy komórki eukariotyczne wykonują oddychanie komórkowe głównie wewnątrz mitochondriów komórki. W oddychaniu tlenowym jedna cząsteczka glukozy może wytworzyć 36-38 cząsteczek ATP, ale w oddychaniu beztlenowym (poprzez glikolizę i fermentację) można uzyskać tylko 2 cząsteczki ATP.
Rysunek 02: Oddychanie komórkowe
Ponadto oddychanie komórkowe można podzielić na trzy procesy metaboliczne, takie jak glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów. Glikoliza zachodzi w cytozolu, podczas gdy cykl Krebsa zachodzi w macierzy mitochondrialnej. Łańcuch transportu elektronów występuje w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Jeśli tlen nie jest obecny, oddychanie odbywałoby się na dwóch szlakach metabolicznych w cytozolu poprzez glikolizę i fermentację.
Jakie są podobieństwa między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym?
- Fotosynteza i oddychanie komórkowe to procesy życiowe organizmów żywych.
- Ponadto oba procesy są od siebie zależne.
- Są one komplementarne.
Jaka jest różnica między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym?
Fotosynteza to proces, który w obecności światła słonecznego i chlorofilów przekształca energię świetlną w energię chemiczną węglowodanów. Natomiast oddychanie komórkowe to proces, który przekształca energię chemiczną związków organicznych na ATP (waluta energetyczna) w celu wykorzystania jej do wszystkich funkcji zachodzących w organizmach żywych. To jest kluczowa różnica między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym. Co więcej, tylko fotoautotrofy dokonują fotosyntezy, podczas gdy wszystkie żywe organizmy wykonują oddychanie komórkowe. Jest to więc również różnica między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym.
Ponadto, kolejna różnica między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym polega na tym, że fotosynteza wykorzystuje dwutlenek węgla i wodę oraz wytwarza glukozę i tlen, podczas gdy oddychanie komórkowe wykorzystuje glukozę i tlen i wytwarza dwutlenek węgla, wodę i energię. Dodatkowo fotosynteza przebiega w dwóch etapach: reakcja jasna i reakcja ciemna. W przeciwieństwie do tego, oddychanie komórkowe odbywa się w trzech etapach: glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów. Poza tym miejscem fotosyntezy są chloroplasty, a miejscami oddychania komórkowego cytoplazma i mitochondria. Dlatego też możemy to również uznać za różnicę między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym.
Podsumowanie – fotosynteza a oddychanie komórkowe
Podsumowując, zarówno fotosynteza, jak i oddychanie komórkowe są ważnymi procesami zachodzącymi w organizmach żywych w celu pozyskiwania energii. Jednak fotosynteza przechowuje energię światła słonecznego w postaci energii chemicznej w cząsteczkach cukru i skrobi, podczas gdy oddychanie komórkowe rozkłada związki organiczne, takie jak cukier i skrobia, w celu wytworzenia energii w postaci ATP (waluta energetyczna). Oba te procesy są od siebie zależne; zwierzęta żywią się owocami produkowanymi przez rośliny, aby uzyskać związki organiczne do oddychania komórkowego; wykorzystują również tlen uwalniany do powietrza do oddychania, podczas gdy rośliny z kolei zależą od dwutlenku węgla wydychanego przez zwierzęta w procesie fotosyntezy. W przypadku braku jednego szanse na przeżycie drugiego drastycznie spadają. Na tym kończy się podsumowanie różnicy między fotosyntezą a oddychaniem komórkowym.
