Galvenā atšķirība starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi ir tāda, ka fotosintēze ir process, kurā saules gaismas enerģija tiek pārveidota ogļhidrātos, izmantojot fotoautotrofus, savukārt ķīmiskā sintēze ir process, kurā ķīmijautotrofi pārvērš neorganisko savienojumu vai metāna ķīmisko enerģiju organiskos savienojumos.
Fotosintēze un ķīmiskā sintēze ir divi svarīgi procesi, kas ļauj dzīviem organismiem ražot tiem pārtiku. Gan fotosintēze, gan ķīmiskā sintēze palīdz uzturēt dzīvos organismus. Lai gan abos procesos tiek izmantots CO2 un tiek iegūti organiskie savienojumi, tie atšķiras no vairākiem raksturlielumiem, kā aprakstīts rakstā. Kā liecina nosaukumi, fotoattēls nozīmē saules gaismu, bet ķīmijterapija nozīmē ķīmisku vielu. Tādējādi saules gaisma nodrošina enerģiju fotosintēzei, savukārt neorganisko savienojumu ķīmiskā enerģija nodrošina enerģiju ķīmijas sintēzei.
Kas ir fotosintēze?
Fotosintēze ir vielmaiņas process, kurā fotoautotrofi pārvērš saules enerģiju ķīmiskajā enerģijā organiskos savienojumos, piemēram, ogļhidrātos, izmantojot oglekļa dioksīdu un ūdeni kā izejvielas hlorofila klātbūtnē. Fotosintēzē ir divi galvenie procesi; viegla reakcija un tumša reakcija.
Fotosintēzes viegla reakcija
Gaismas reakcija notiek tilakoīda membrānā. Gaismas reakcijā pigmenta molekulas absorbē gaismas enerģiju un pārnes uz P680 hlorofila molekulām fotosistēmas II reakcijas centrā. Kad P680 absorbē enerģiju, tā elektroni iegūst lielu enerģiju un tiek pastiprināti. Primārie elektronu akceptori uztver šos augstas enerģijas elektronus un iziet cauri virknei nesējmolekulu, piemēram, citohroma, un beidzot pāriet uz fotosistēmu I. Kad elektroni iet cauri nesējmolekulām, katrā solī tiek atbrīvota enerģija, un atbrīvotā enerģija tiek uzkrāta ATP formā. To sauc par fotofosforilēšanu.
Tajā pašā laikā ūdens molekulas ar gaismas enerģiju sadalās O2,, un tas ir process, ko sauc par ūdens fotolīzi. Kad četras ūdens molekulas sadalās, rodas 2 skābekļa molekulas, 4 protoni un 4 elektroni. Fotolīzes rezultātā iegūtie elektroni aizvieto PS II zaudētos elektronus. Galu galā saražotais skābeklis izdalās atmosfērā.
Pēc tam, kad PS I iegūst enerģiju, arī tā elektroni ierosina augstos enerģijas līmeņos. Elektronu akceptori pieņem šos elektronus un pāriet NADP molekulās. Tad NADP molekulas pārvēršas NADPH2 molekulās.
Attēls 01: Fotosintēze
Fotosintēzes tumšā reakcija
Tumšā reakcija (Kalvina cikls) notiek hloroplasta stromā. Tas sākas ar C5 savienojumu, ko sauc par ribulozes bisfosfātu. Ribulozes bisfosfāts pieņem oglekļa dioksīdu un pārvēršas divās fosfoglicerāta (PGA) molekulās. PGA ir pirmais stabilais šī fotosintēzes procesa produkts, kā arī pirmais ogļhidrāts. Pēc tam PGA pārvēršas par PGAL, un šī konversija izmanto visu NADPH2 un daļu no gaismas reakcijas laikā iegūtā ATP. Šajā brīdī kompleksie ogļhidrāti, piemēram, glikoze un saharoze, tiek ražoti no vienas PGA daļas, bet atlikušais PGA tiek izmantots RuBP ģenerēšanai. Tāpat tumšā reakcija notiek cikliski.
Kas ir ķīmiskā sintēze?
Ķīmosintēze ir process, kurā ķīmijautotrofi ražo tiem pārtiku (ogļhidrātus). Atšķirībā no fotosintēzes, ķīmijas sintēzei nav nepieciešama saules gaisma. Tādējādi tas notiek tumšos apstākļos, galvenokārt dziļjūrā netālu no hidrotermālām atverēm.
Attēls 02: Ķīmijsintēze
Tādējādi ķīmiskās sintēzes laikā neorganisko savienojumu, piemēram, ūdeņraža gāzes, sērūdeņraža vai metāna, ķīmiskā enerģija pārvēršas ogļhidrātos. Šāda veida pārtikas ražošanā galvenokārt izmanto prokariotus, piemēram, sēru oksidējošās gamma un epsilona proteobaktērijas, Aquiificae, metanogēnās arhejas un neitrofīlās dzelzs oksidējošās baktērijas. Turklāt ķīmiskās sintēzes rezultātā kā blakusprodukti rodas sēra savienojumi.
Kādas ir fotosintēzes un ķīmiskās sintēzes līdzības?
- Gan fotosintēze, gan ķīmiskā sintēze rada pārtiku vai ogļhidrātus.
- Tie pārvērš enerģiju organiskās vielās.
- Šajos procesos notiek virkne reakciju.
- Arī abi procesi izmanto CO2.
- Turklāt abi šie procesi palīdz veicināt un uzturēt dzīvību uz Zemes.
Kāda ir atšķirība starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi?
Fotosintēze ir process, kurā izmanto saules gaismu, lai ražotu ogļhidrātus augos, aļģēs un zilaļģēs. No otras puses, ķīmiskā sintēze ir process, kurā tiek izmantota neorganisko savienojumu enerģija, lai baktērijas ražotu ogļhidrātus. Tāpēc šī ir galvenā atšķirība starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi. Fotoautotrofi veic fotosintēzi, bet ķīmijautotrofi veic ķīmisko sintēzi. Turklāt fotosintēze notiek, kad ir saules gaisma, savukārt ķīmiskā sintēze notiek tumšos apstākļos, galvenokārt jūras dibenā netālu no hidrotermālajām atverēm. Tādējādi tā ir vēl viena atšķirība starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi.
Turklāt vēl viena atšķirība starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi ir tāda, ka fotosintēzes veikšanai ir nepieciešama hlorofila pigmentu klātbūtne, savukārt ķīmijas sintēzei hlorofili nav nepieciešami. Turklāt fotosintēzes rezultātā kā blakusprodukts rodas skābeklis, savukārt ķīmiskās sintēzes rezultātā kā blakusprodukti rodas sēra savienojumi.
Zemāk infografika par atšķirību starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi sniedz lielākas atšķirības starp abiem procesiem.
Kopsavilkums - fotosintēze pret ķīmisko sintēzi
Fotosintēze un ķīmiskā sintēze ir divi procesi, ko organismi izmanto, lai ražotu glikozi. Šie divi procesi ir ārkārtīgi svarīgi, jo tie nodrošina pārtiku visiem dzīviem organismiem, tostarp dzīvniekiem. Galvenā atšķirība starp fotosintēzi un ķīmisko sintēzi ir enerģijas avots. Fotosintēze izmanto saules gaismas enerģiju, savukārt ķīmiskā sintēze izmanto neorganisko savienojumu enerģiju, piemēram, H2, H2S, metānu utt. Fotoautotrofi ražo glikozi fotosintēzes ceļā, savukārt ķīmijautotrofi ražo glikozi ķīmiskās sintēzes ceļā. Turklāt fotosintēzes rezultātā kā blakusprodukts veidojas skābeklis, savukārt ķīmiskās sintēzes rezultātā kā blakusprodukti veidojas sēra savienojumi. Tādējādi šis ir fotosintēzes un ķīmiskās sintēzes kopsavilkums.
