Avainero fotosynteesin ja kemosynteesin välillä on, että fotosynteesi on prosessi, jossa auringonvalon energia muunnetaan hiilihydraateiksi fotoautotrofien avulla, kun taas kemosynteesi on prosessi, jossa epäorgaanisten yhdisteiden tai metaanin kemiallinen energia muunnetaan orgaanisiksi yhdisteiksi kemoautotrofien avulla.
Fotosynteesi ja kemosynteesi ovat kaksi tärkeää prosessia, joiden avulla elävät organismit voivat tuottaa ruokaa heille. Sekä fotosynteesi että kemosynteesi auttavat ylläpitämään eläviä organismeja. Vaikka molemmat prosessit käyttävät CO2 ja tuottavat orgaanisia yhdisteitä, ne eroavat useista artikkelissa käsitellyistä ominaisuuksista. Kuten nimet viittaavat, valokuva tarkoittaa auringonvaloa ja chemo tarkoittaa kemikaalia. Näin ollen auringonvalo antaa energiaa fotosynteesiin, kun taas epäorgaanisten yhdisteiden kemiallinen energia antaa energiaa kemosynteesiin.
Mitä on fotosynteesi?
Fotosynteesi on aineenvaihduntaprosessi, jossa fotoautotrofit muuttavat aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi orgaanisissa yhdisteissä, kuten hiilihydraateissa, käyttämällä hiilidioksidia ja vettä raaka-aineina klorofyllin läsnä ollessa. Fotosynteesissä on kaksi pääprosessia; kevyt reaktio ja tumma reaktio.
Fotosynteesin kevyt reaktio
Valoreaktio tapahtuu tylakoidikalvossa. Valoreaktiossa pigmenttimolekyylit absorboivat valoenergiaa ja siirtyvät P680-klorofyllimolekyyleihin fotosysteemi II:n reaktiokeskuksessa. Kun P680 absorboi energiaa, sen elektronit saavat paljon energiaa ja tehostuvat. Primääriset elektronien vastaanottajat poimivat nämä korkean energian elektronit ja kulkevat useiden kantajamolekyylien, kuten sytokromin, läpi ja lopulta siirtyvät fotosysteemiin I. Kun elektronit kulkevat kantajamolekyylien läpi, jokaisessa vaiheessa vapautuu energiaa ja vapautunut energia varastoituu ATP:n muodossa. Sitä kutsutaan fotofosforylaatioksi.
Samaan aikaan vesimolekyylit hajoavat valoenergian vaikutuksesta O2:ksi, ja se on prosessi, jota kutsutaan veden fotolyysiksi. Kun neljä vesimolekyyliä hajoaa, se tuottaa 2 happimolekyyliä, 4 protonia ja 4 elektronia. Fotolyysissä tuotetut elektronit korvaavat PS II:n kadonneet elektronit. Lopulta tuotettu happi vapautuu ilmakehään.
Myöhemmin, kun PS I saa energiaa, myös sen elektronit virittyvät korkeille energiatasoille. Elektronien vastaanottajat hyväksyvät nämä elektronit ja siirtyvät NADP-molekyyleihin. Sitten NADP-molekyylit pelkistyvät NADPH2-molekyyleiksi.
Kuva 01: Fotosynteesi
Fotosynteesin tumma reaktio
Pimeä reaktio (Calvin-sykli) tapahtuu kloroplastin stroomassa. Se alkaa C5-yhdisteestä, jota kutsutaan ribuloosibisfosfaatiksi. Ribuloosibisfosfaatti hyväksyy hiilidioksidin ja muuttuu kahdeksi fosfoglyseraattimolekyyliksi (PGA). PGA on tämän fotosynteesiprosessin ensimmäinen vakaa tuote, ja se on myös ensimmäinen hiilihydraatti. PGA pelkistyy sitten PGAL:ksi ja tämä muunnos käyttää kaiken NADPH2 ja osan valoreaktion aikana syntyvästä ATP:stä. Tässä vaiheessa PGA:n yhdestä osasta tuotetaan monimutkaisia hiilihydraatteja, kuten glukoosia ja sakkaroosia, kun taas loput PGA:ta käytetään RuBP:n tuottamiseen. Samoin tumma reaktio tapahtuu syklisesti.
Mikä on kemosynteesi?
Kemosynteesi on prosessi, jolla kemoautotrofit tuottavat ruokaa (hiilihydraatteja) heille. Toisin kuin fotosynteesi, kemosynteesi ei tarvitse auringonvaloa. Siksi sitä esiintyy pimeissä olosuhteissa, enimmäkseen syvässä meressä lähellä hydrotermisiä aukkoja.
Kuva 02: Kemosynteesi
Siksi kemosynteesin aikana epäorgaanisten yhdisteiden, kuten vetykaasun, rikkivedyn tai metaanin kemiallinen energia muuttuu hiilihydraateiksi. Tämän tyyppistä elintarviketuotantoa käyttävät enimmäkseen prokaryootit, kuten rikkiä hapettavat gamma- ja epsilon-proteobakteerit, Aquificae, metanogeeniset arkeat ja neutrofiiliset rautaa hapettavat bakteerit. Lisäksi kemosynteesi johtaa rikkiyhdisteisiin sivutuotteina.
Mitä yhtäläisyyksiä fotosynteesin ja kemosynteesin välillä on?
- Sekä fotosynteesi että kemosynteesi tuottavat ruokaa tai hiilihydraatteja.
- Ne muuttavat energiaa orgaaniseksi aineeksi.
- Näissä prosesseissa tapahtuu sarja reaktioita.
- Myös molemmat prosessit käyttävät CO2.
- Lisäksi nämä molemmat prosessit auttavat edistämään ja ylläpitämään elämää maapallolla.
Mitä eroa on fotosynteesillä ja kemosynteesillä?
Fosynteesi on prosessi, jossa kasvit, levit ja syanobakteerit tuottavat hiilihydraatteja auringonvalon avulla. Toisa alta kemosynteesi on prosessi, joka hyödyntää epäorgaanisten yhdisteiden energiaa hiilihydraattien tuottamiseksi bakteerien toimesta. Siksi tämä on avainero fotosynteesin ja kemosynteesin välillä. Fotoautotrofit suorittavat fotosynteesiä, kun taas kemoautotrofit suorittavat kemosynteesiä. Lisäksi fotosynteesi tapahtuu, kun auringonvalo on läsnä, kun taas kemosynteesi tapahtuu pimeissä olosuhteissa enimmäkseen merenpohjassa lähellä hydrotermisiä aukkoja. Näin ollen se on toinen ero fotosynteesin ja kemosynteesin välillä.
Lisäksi yksi ero fotosynteesin ja kemosynteesin välillä on se, että klorofyllipigmenttien läsnäolo on välttämätöntä fotosynteesin suorittamiseksi, kun taas kemosynteesi ei tarvitse klorofyllejä. Lisäksi fotosynteesi tuottaa happea sivutuotteena, kun taas kemosynteesi tuottaa rikkiyhdisteitä sivutuotteina.
Alla oleva infografiikka fotosynteesin ja kemosynteesin eroista tarjoaa enemmän eroja molempien prosessien välillä.
Yhteenveto – Fotosynteesi vs kemosynteesi
Fotosynteesi ja kemosynteesi ovat kaksi prosessia, joita organismit käyttävät tuottamaan glukoosia. Nämä kaksi prosessia ovat erittäin tärkeitä, koska ne tarjoavat ravintoa kaikille eläville organismeille, mukaan lukien eläimille. Tärkein ero fotosynteesin ja kemosynteesin välillä on energialähde. Fotosynteesi hyödyntää auringonvalon energiaa, kun taas kemosynteesi käyttää epäorgaanisten yhdisteiden, kuten H2, H2S, metaani jne., energiaa. Fotoautotrofit tuottavat glukoosia fotosynteesillä, kun taas kemoautotrofit tuottavat glukoosia kemosynteesillä. Lisäksi fotosynteesi johtaa hapen muodostumiseen sivutuotteena, kun taas kemosynteesi johtaa rikkiyhdisteiden muodostumiseen sivutuotteina. Näin ollen tämä on yhteenveto fotosynteesistä ja kemosynteesistä.
