Разлика между клетъчната респирация и фотосинтезата

• 2020

Клетъчното дишане се осъществява във всички живи организми, тъй като това е простият процес на превръщане на кислород и глюкоза във въглероден диоксид и вода и в крайна сметка произвежда енергия за клетките на тялото. Напротив, фотосинтезата протича в зелени растения, които съдържат хлорофил и използват слънчева светлина и вода, за да го преобразуват в енергия.

Това са двата реципрочни процеса, с една и съща цел за получаване на енергия, но чрез използване на различни методи, различни източници и по този начин да се отделят различни продукти. Дори и двете са необходими за обмена на енергия, който се изисква от живите същества. Въпреки че клетъчното дишане се извършва от всички видове жива клетка, независимо дали растение или животно, прокариоти или еукариоти, но фотосинтезата се извършва само в зелени растения и в малко бактерии.

Човек не може да си представи работата, която трябва да се извърши без изискване за енергия, независимо дали вътрешно или външно, пряко или косвено. Затова можем да кажем, че тези два процеса са един от основните елементи за поддържане на живота на Земята. В този момент ще разгледаме разликата между двете основни и енергийно осигуряващи реакции на живите клетки, където едната е клетъчното дишане, а другата е фотосинтезата.

Сравнителна диаграма

Определение за клетъчна респирация

При този процес въглехидратът под формата на глюкоза се разгражда и заедно с кислорода се превръща във въглероден диоксид и вода и по този начин се отделя енергия като АТФ или аденозин трифосфат. Тази енергия се използва за различни метаболитни дейности и друга клетъчна работа.

Клетъчното дишане се случва в митохондриите и цитоплазмата на клетката. За разлика от фотосинтезата, той работи ден и нощ. Въпреки че не е толкова проста реакция, както казваме, това е дълъг процес, който преминава в четири основни стъпки.

1. Гликолиза (разделяне или разграждане на захарта) - възниква в цитоплазмата на клетката, където една молекула глюкоза C6H12O6 се разгражда на две молекули пирувинова киселина. И така, тук две молекули АТФ се генерират от едната молекула глюкоза.
2. Реакция на прехода - Пировиновата киселина се изпраща в митохондриите, където се превръща в ацетил CoA и се разгражда допълнително.
3. Цикълът на лимонената киселина или цикълът на Кребс - възниква в матрицата на митохондриите, където се разрушава ацетил CoA, в присъствието на кислород и се образуват четири АТФ заедно с много NADH. Дори въглеродният диоксид и водата се отделят като отпадъчен продукт от тази реакция.
4. Електронната транспортна верига (ЕТС) - това е известно още като химиосмотична теория, която беше предложена от Питър Мичъл. При тази реакция се генерират тридесет и два (32) ATP за всяка глюкоза.

Така че цялостната реакция се записва като:

Въпреки това, по-горе разгледахме, че става дума само за аеробно клетъчно дишане, което протича в присъствието на кислород и по този начин води до производството на тридесет и осем (38) молекули АТФ от една молекула глюкоза. Но какво да кажем в случая, когато има недостиг на кислород, като когато бягаме или докато изпълняваме някакви упражнения. Това се нарича анаеробно състояние, при което те произвеждат само две (2) ATP молекули от една молекула глюкоза само от пътя на гликолизата.

Той не се подлага на по-нататъшно разграждане на молекулите, тъй като в този момент тялото изисква незабавна енергия. Второ, други реакции протичат при наличие на кислород и това е причината те да бъдат пропуснати. Анаеробната реакция се нарича още ферментация .

Следователно той се нарича катаболен процес, тъй като енергията се освобождава под каквато и да е форма чрез разрушаване на големите молекули на по-малките.

Определение за фотосинтеза

Най-общо казано, ако дефинираме процеса на фотосинтеза, ще кажем „процесът на превръщане на слънчевата светлина и водата в енергия или храна и той се осъществява от зелените растения. Но химически това е окислително-редукционен процес (окисляването е отстраняване на електрони, а редукцията набира електрони чрез молекула). Този процес протича само в светлина (слънчева светлина) и така наречен като процес на окисляване със светлина .

Фотосинтезата се среща в листата на зелените растения, особено в хлоропласта, който е мъничката структура, присъстваща в клетките на листата. Хлоропластът съдържа хлорофил (зелен химикал), отговорен за зеления цвят на листата.

Хлорофилът поглъща слънчевата енергия и се използва за отделяне на водните молекули в кислород и водород. Допълнително кислородът се отделя в атмосферата от листата, а въглеродният диоксид и водородът се използват за генериране на храна или глюкоза за растенията.

Тя може да бъде разработена със следното уравнение:

Така че можем да кажем, че при горната реакция се окислява вода H2O в присъствието на слънчева светлина и се отделят кислород (O2) и водородни йони (H +). Отстранените водородни йони и електрони се преместват в въглеродния диоксид (CO2) и се редуцират като органичен продукт. Така че общата реакция, при която въглехидратите (C6H12O6) се образуват по време на фотосинтезата, е определена в уравнението.

Въпреки че горното уравнение е обобщение на целия процес, има участие на много ензими и други реакции. Процесът е разделен на два етапа: светла реакция и тъмна реакция.

1. Светлинна реакция - Светлинната енергия се абсорбира и се използва за преноса на електрони и по този начин произвежда аденозин трифосфат (ATP) и редукция на никотин аденин динуклеотид фосфат (NADPH).
2. Тъмна реакция - При това въглеродният диоксид се редуцира до органични въглеродни съединения, с помощта на ATP и NADPH, образувани по време на светлата реакция.
   

Ключови разлики между клетъчната респирация и фотосинтезата

Предстоящите точки ще представят съществените разлики между клетъчното дишане и фотосинтезата:

1. Процесът, при който се произвежда енергия, за да работи клетката, е известен като клетъчно дишане . Среща се в митохондриите на клетката, където кислородът и въглехидратите се превръщат във вода и въглероден диоксид и по този начин се освобождава енергия. Междувременно друг процес на печелене на енергия с помощта на слънчева светлина и вода е известен като фотосинтеза . Въпреки че този процес е ограничен само до зелените растения и малко бактерии. При растенията обаче фотосинтезата се осъществява от пигмента, наречен хлорофил, който присъства в листата.
2. Клетъчното дишане се извършва във всички живи клетки (в митохондриите), докато фотосинтезата се извършва само в растения, съдържащи хлорофил. Фотосинтезата се случва само през деня, докато няма такова състояние в случай на клетъчно дишане, тъй като се случва както през деня, така и през нощта.
3. Реакцията, участваща в клетъчното дишане, е гликолиза, Кребс или цикъл на лимонена киселина, Електронна транспортна верига или окислително фосфорилиране. Въпреки че във фотосинтезата реакциите, които участват, са реакцията на светлината, тъмната реакция или цикъла на Калвин, фотолизата или комплекса с плюене на вода.
4. Клетъчното дишане е екзотермична реакция, тъй като енергията се отделя под формата на АТФ и се използва при различни метаболитни дейности. От друга страна, фотосинтезата е ендотермичен процес, тъй като енергията се съхранява или използва и е под формата на глюкоза или химическа енергия, използвана по време на тъмната реакция.
5. В процеса на клетъчното дишане потенциалната енергия се преобразува в кинетична енергия, междувременно при фотосинтезата светлинната енергия се преобразува в потенциална енергия .
6. Дори окислителното фосфорилиране се извършва при клетъчно дишане, докато фосфорилиращата активност се проявява при фотосинтезата.
7. Други важни характеристики на клетъчното дишане са, че това е катаболичен процес . Второ, кислородът и въглехидратите (глюкозата) се абсорбират в процеса и се отделят въглероден диоксид и вода. Но фотосинтезата е анаболен процес, при който се отделят кислород и въглехидрати, и въглероден диоксид и вода.

заключение

От горната статия можем да кажем, че и биологичният процес е във взаимоизгодни отношения, при който от един процес (фотосинтеза) се освобождава кислород, който се използва в друг процес (клетъчно дишане) и в замяна въглеродният диоксид се освобождава от клетъчен процес на дишане, който се използва във фотосинтезата.

Забелязахме също, че химичните реакции и на двата метода са противоположни един на друг, можем да кажем, че това са взаимозависимите процеси, въпреки че един от тях протича само в растения.