Hlavný rozdiel - chemosyntéza vs. fotosyntéza

Chemosyntéza a fotosyntéza sú dva primárne výrobné mechanizmy, v ktorých si organizmy vyrábajú vlastnú potravu. Oba procesy sa podieľajú na produkcii jednoduchých cukrov, ako je glukóza, z oxidu uhličitého a vody. The hlavný rozdiel medzi chemosyntézou a fotosyntézou je to chemosyntéza je proces, ktorý syntetizuje organické zlúčeniny v bunke energiou generovanou chemickými reakciami keďže fotosyntéza je proces, pri ktorom sa syntetizujú organické zlúčeniny energiou získavanou zo slnečného svetla.

Tento článok sa zameriava na

1. Čo je to chemosyntéza - Definícia, charakteristika, proces 2. Čo je fotosyntéza - Definícia, charakteristika, proces 3. Aký je rozdiel medzi chemosyntézou a fotosyntézou

Čo je to chemosyntéza

Chemosyntéza je syntéza organických zlúčenín s využitím energie získanej oxidáciou anorganických zlúčenín. Chemosyntéza prebieha bez slnečného svetla, v miestach ako hydrotermálne prieduchy v hlbokom oceáne. Organizmy žijúce v hydrotermálnych prieduchoch používajú anorganické zlúčeniny vychádzajúce z morského dna ako zdroj energie na výrobu potravín. Hydrotermálne prieduchy teda pozostávajú z vysokej biomasy vrátane riedkej distribúcie zvierat, ktoré závisia od jedla, ktoré klesá chemosyntézou. Chemosyntézu vykonávajú väčšinou mikróby, ktoré sa nachádzajú na morskom dne a vytvárajú mikrobiálne podložky. Na podložke, ktoré ju žerú, možno nájsť šupiny červov, krúpy a slimáky ako grazery. Prichádzajú dravce a jedia aj tieto pasienky. Živočíchy ako trubicové červy žijú ako symbionty s chemosyntetickými baktériami. Obrovské trubicové červy vedľa hydrotermálneho prieduchu sú znázornené na obrázku 1.

Obrázok 1: Obrovské trubicové červy vedľa hydrotermálneho prieduchu

Pri chemosyntéze používajú baktérie energiu uloženú v chemických väzbách sírovodíka alebo plynného vodíka na výrobu glukózy z rozpusteného oxidu uhličitého a vody. Chemická reakcia na využitie sírovodíka v chemosyntéze je uvedená nižšie.

12H₂S + 6 ° CO₂ → C.₆H₁₂O₆ (Glukóza) + 6H₂O + 12S

Organizmy, ktoré vykonávajú chemosyntézu, sa nazývajú chemotrofy. Chemoorganotrofy a chemolitotrofy sú dve kategórie chemotrofov. Chemolitotrofy používajú elektróny z anorganických chemických zdrojov, ako sú sírovodík, amónne ióny, železité ióny a elementárna síra. Acidithiobacillus ferrooxidans, čo je železná baktéria, Nitrosomonas, čo je nitrozifikujúca baktéria, Nitrobactor, čo je nitrifikačná baktéria, sírou oxidujúce proteobaktérie, aquificaeles a metanogenic archaea sú príklady chemolitotrofov.

Čo je fotosyntéza

Fotosyntéza je proces, v ktorom zelené rastliny a riasy syntetizujú glukózu z oxidu uhličitého a vody pomocou slnečného svetla ako zdroja energie. Na tomto procese sa podieľa pigmentový chlorofyl. V rastlinách prebieha fotosyntéza v špecializovaných plastidoch nazývaných chloroplasty. Vyššie rastliny pozostávajú z listov, ktoré obsahujú viac chlorofylu, aby efektívne plnili fotosyntézu.

Obrázok 2: Fotosyntetizujúce listy

Existujú dve kategórie fotosyntézy: kyslíková fotosyntéza a anoxygénna fotosyntéza. Kyslíková fotosyntéza sa vyskytuje u cyanobaktérií, rias a rastlín, zatiaľ čo k anoxygénnej fotosyntéze dochádza u purpurových sírových baktérií a zelených sírnych baktérií. Pri kyslíkovej fotosyntéze sa elektróny prenášajú z vody na oxid uhličitý. Voda sa oxiduje a oxid uhličitý sa redukuje za vzniku glukózy. Donorom elektrónov v kyslíkovej fotosyntéze je teda voda. Kyslíkový plyn je vedľajším produktom kyslíkovej fotosyntézy. Naproti tomu anoxygénna fotosyntéza nevytvára kyslík ako vedľajší produkt. Donor elektrónov je variabilný a môže to byť sírovodík. Chemické reakcie kyslíkovej a anoxygénnej fotosyntézy sú uvedené nižšie.

Kyslíková fotosyntéza:

6C.O₂ + 12H₂O + Svetelná energia → C.₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Anoxygénna fotosyntéza:

C.O₂ + 2H₂S + Svetelná energia → [C.H₂O] + 2S + H₂O

Organizmy, ktoré vykonávajú fotosyntézu, sa nazývajú fototrofy. Fotoautotrofy a fotoheterotrofy sú dve kategórie fototrofov. Zdrojom uhlíka fotoautotrofov je oxid uhličitý, zatiaľ čo zdrojom uhlíka fotoheterotrofov je organické uhlie. Zelené rastliny, sinice a riasy sú príkladmi fotoautotrofov a niektoré baktérie ako Rhodobactor sú príkladmi fotoheterotrofov.

Rozdiel medzi chemosyntézou a fotosyntézou

Zdroj energie

Chemosyntéza: Energetickým zdrojom chemosyntézy je chemická energia uložená v anorganických chemikáliách, ako je sírovodík.

Fotosyntéza: Energetickým zdrojom fotosyntézy je slnečné svetlo.

Premena energie

Chemosyntéza: Chemická energia uložená v anorganických zlúčeninách sa počas chemosyntézy ukladá v organických zlúčeninách.

Fotosyntéza: Svetelná energia sa počas fotosyntézy premieňa na chemickú energiu.

Organizmy

Chemosyntéza: Chemosyntetické organizmy sa súhrnne nazývajú chemotrofy.

Fotosyntéza: Fotosyntetické organizmy sa súhrnne nazývajú fototrofy.

Zapojené pigmenty

Chemosyntéza: Do chemosyntézy nie sú zahrnuté žiadne pigmenty.

Fotosyntéza: Chlorofyl, karotenoidy a fykobilíny sú pigmenty zapojené do fotosyntézy.

Zapojené plastidy

Chemosyntéza: Plastidy sa nepodieľajú na chemosyntéze.

Fotosyntéza: Chloroplasty sú plastidy nachádzajúce sa v rastlinách; reakcie fotosyntézy sú koncentrované v bunke.

Kyslík ako vedľajší produkt

Chemosyntéza: Plynný kyslík sa neuvoľňuje ako vedľajší produkt.

Fotosyntéza: Kyslík sa uvoľňuje ako vedľajší produkt pri fotosyntéze.

Príspevok k celkovej biosférickej energii

Chemosyntéza: Chemosyntéza má nižší podiel na celkovej biosférickej energii.

Fotosyntéza: Fotosyntéza má vyšší podiel na celkovej biosférickej energii.

Kategórie

Chemosyntéza: Chemoorganotrofy a chemolitotrofy sú dve kategórie chemotrofov.

Fotosyntéza: Fotoautotrofy a fotoheterotrofy sú dve kategórie fototrofov.

Prítomnosť

Chemosyntéza: Chemosyntéza sa nachádza v baktériách, ako sú Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, sírou oxidujúce proteobaktérie, aquificaeles a archea ako metanogénne archea.

Fotosyntéza: Fotosyntéza sa nachádza v zelených rastlinách, siniciach, riasach a baktériách podobných dlhodobému hmyzu.

Záver

Chemosyntéza a fotosyntéza sú dva typy primárnych produkcií nachádzajúcich sa medzi organizmami. Chemosyntéza a fotosyntéza poháňajú všetky formy života na Zemi. Väčšina chemosyntetických aj fotosyntetických organizmov využíva na výrobu organických zlúčenín ako potraviny oxid uhličitý a vodu. Chemosyntéza využíva chemickú energiu uloženú v anorganických zlúčeninách na výrobu jednoduchých cukrov, ako je glukóza. Je to primárny zdroj energie väčšiny zvierat nachádzajúcich sa v hydrotermálnych prieduchoch v hlbokom mori, kam sa slnečné svetlo nedostane. Naopak, fotosyntéza využíva svetelnú energiu slnka na výrobu glukózy. Chemosyntéza sa väčšinou vyskytuje v baktériách, ktoré môžu buď žiť nezávisle na morskom dne, alebo symbionty žijúce vo vnútri zvierat, ako sú červy trubice, nahradením ich vnútorností. Pozemné rastliny sú primárnymi výrobcami väčšiny potravinových reťazcov na Zemi. Hlavným rozdielom medzi chemosyntézou a fotosyntézou je však ich energetický zdroj.

Odkaz: 1. Výbor Národnej rady pre výskum (USA) pre výskumné príležitosti v biológii. "Ekológia a ekosystémy." Príležitosti v biológii. Americká národná knižnica medicíny, 1. januára 1989. Web. 3. apríla 2017. 2. Národná rada pre výskum (USA), Rada pre oceánske štúdie. „Úspechy v biologickej oceánografii.“ 50 rokov objavovania oceánov: National Science Foundation 1950-2000. Americká národná lekárska knižnica, 1. januára 1970. Web. 3. apríla 2017. 3. Cooper, Geoffrey M. „Fotosyntéza“. Bunka: Molekulárny prístup. 2. vydanie. Americká národná lekárska knižnica, 1. januára 1970. Web. 3. apríla 2017.

Obrázok so súhlasom: 1. „Obrovské trubicové červy vedľa odvzdušnenia“ Autor: Nasa - (Public Domain) cez Commons Wikimedia 2. „318743“ (Public Domain) cez Pixabay