Klíčový rozdíl mezi fotosyntézou a chemosyntézou je ten, že fotosyntéza je proces přeměny energie slunečního světla na sacharidy pomocí fotoautotrofů, zatímco chemosyntéza je proces přeměny chemické energie anorganických sloučenin nebo metanu na organické sloučeniny pomocí chemoautotrofů.
Fotosyntéza a chemosyntéza jsou dva důležité procesy, které umožňují živým organismům vyrábět pro ně potraviny. Fotosyntéza i chemosyntéza pomáhají udržovat živé organismy. Ačkoli oba procesy využívají CO2 a produkují organické sloučeniny, liší se od několika charakteristik, jak je uvedeno v článku. Jak názvy napovídají, fotografie znamená sluneční světlo a chemo znamená chemikálie. Sluneční světlo tedy poskytuje energii fotosyntéze, zatímco chemická energie anorganických sloučenin poskytuje energii chemosyntéze.
Co je fotosyntéza?
Fotosyntéza je metabolický proces, kterým fotoautotrofy přeměňují sluneční energii na chemickou energii v organických sloučeninách, jako jsou sacharidy, za použití oxidu uhličitého a vody jako surovin v přítomnosti chlorofylu. Ve fotosyntéze existují dva hlavní procesy; reakce světla a reakce temnoty.
Světelná reakce fotosyntézy
Světelná reakce probíhá v thylakoidní membráně. Při světelné reakci molekuly pigmentu absorbují světelnou energii a přenášejí se na molekuly chlorofylu P680 v reakčním centru fotosystému II. Jakmile P680 absorbuje energii, jeho elektrony získají vysokou energii a zesílí. Akceptory primárních elektronů zachycují tyto vysokoenergetické elektrony a procházejí řadou nosných molekul, jako je cytochrom, a nakonec přecházejí do fotosystému I. Když elektrony procházejí nosnými molekulami, v každém kroku se uvolňuje energie a uvolněná energie je uložena ve formě ATP. Je to proces zvaný fotofosforylace.
Zároveň se molekuly vody štěpí světelnou energií na O2, a jde o proces zvaný fotolýza vody. Když se čtyři molekuly vody rozdělí, vytvoří 2 molekuly kyslíku, 4 protony a 4 elektrony. Produkované elektrony z fotolýzy nahrazují ztracené elektrony PS II. Nakonec se vyrobený kyslík uvolní do atmosféry.
Poté, když PS I získá energii, jeho elektrony také excitují do vysokých energetických hladin. Akceptory elektronů tyto elektrony přijímají a přecházejí do molekul NADP. Poté se molekuly NADP redukují na molekuly NADPH2.
Obrázek 01: Fotosyntéza
Temná reakce fotosyntézy
Temná reakce (Calvinův cyklus) probíhá ve stromatu chloroplastu. Začíná to sloučeninou C 5 zvanou ribulóza bisfosfát. Ribulóza bisfosfát přijímá oxid uhličitý a přeměňuje se na dvě molekuly fosfoglycerátu (PGA). PGA je prvním stabilním produktem tohoto procesu fotosyntézy a také je prvním sacharidem. PGA se poté redukuje na PGAL a tato konverze využívá veškerý NADPH2 a část ATP produkovaného během světelné reakce. V tomto bodě jsou komplexní sacharidy, jako je glukóza a sacharóza, produkovány z jedné části PGA, zatímco zbývající PGA se používá k vytváření RuBP. Podobně temná reakce probíhá cyklickým způsobem.
Co je chemosyntéza?
Chemosyntéza je proces, kterým chemoautotrofy produkují potravu (sacharidy). Chemosyntéza na rozdíl od fotosyntézy nepotřebuje sluneční světlo. Proto se vyskytuje za tmavých podmínek, většinou v hlubokém moři poblíž hydrotermálních průduchů.
Obrázek 02: Chemosyntéza
Při chemosyntéze se tedy chemická energie anorganických sloučenin, jako je plynný vodík, sirovodík nebo metan, přeměňuje na sacharidy. Tento typ produkce potravin využívá především prokaryota, jako jsou síru oxidující gama a epsilon proteobakterie, Aquificae, metanogenní archaea a neutrofilní bakterie oxidující železo. Kromě toho chemosyntéza vede ke sloučeninám síry jako vedlejším produktům.
Jaké jsou podobnosti mezi fotosyntézou a chemosyntézou?
- Fotosyntéza i chemosyntéza produkují potraviny nebo sacharidy.
- Přeměňují energii na organickou hmotu.
- V těchto procesech probíhá řada reakcí.
- Oba procesy také používají CO2.
- Kromě toho oba tyto procesy pomáhají podporovat a udržovat život na Zemi.
Jaký je rozdíl mezi fotosyntézou a chemosyntézou?
Fotosyntéza je proces, který využívá sluneční světlo k produkci sacharidů rostlinami, řasami a sinicemi. Na druhé straně chemosyntéza je proces, který využívá energii anorganických sloučenin k produkci sacharidů bakteriemi. Toto je tedy klíčový rozdíl mezi fotosyntézou a chemosyntézou. Fotoautotrofy provádějí fotosyntézu, zatímco chemoautotrofy provádějí chemosyntézu. Kromě toho k fotosyntéze dochází, když je přítomno sluneční světlo, zatímco k chemosyntéze dochází za tmavých podmínek většinou na mořském dně poblíž hydrotermálních průduchů. Je to tedy další rozdíl mezi fotosyntézou a chemosyntézou.
Další rozdíl mezi fotosyntézou a chemosyntézou spočívá v tom, že k fotosyntéze je nezbytná přítomnost chlorofylových pigmentů, zatímco chemosyntéza chlorofyly nepotřebuje. Kromě toho fotosyntéza produkuje kyslík jako vedlejší produkt, zatímco chemosyntéza produkuje sloučeniny síry jako vedlejší produkty.
Níže uvedená infografika o rozdílu mezi fotosyntézou a chemosyntézou poskytuje větší rozdíl mezi oběma procesy.
Shrnutí – Fotosyntéza vs chemosyntéza
Fotosyntéza a chemosyntéza jsou dva procesy používané organismy k produkci glukózy. Tyto dva procesy jsou nesmírně důležité, protože poskytují potravu všem živým organismům včetně zvířat. Klíčovým rozdílem mezi fotosyntézou a chemosyntézou je zdroj energie. Fotosyntéza využívá energii ze slunečního světla, zatímco chemosyntéza využívá energii anorganických sloučenin, jako je H2, H2S, metan atd. Fotoautotrofy produkují glukózu fotosyntézou, zatímco chemoautotrofy produkují glukózu chemosyntézou. Kromě toho má fotosyntéza za následek tvorbu kyslíku jako vedlejšího produktu, zatímco chemosyntéza vede k tvorbě sloučenin síry jako vedlejších produktů. Toto je shrnutí fotosyntézy a chemosyntézy.
