Ključna razlika između fotosinteze i kemosinteze je u tome što je fotosinteza proces pretvaranja energije sunčeve svjetlosti u ugljikohidrate pomoću fotoautotrofa, dok je kemosinteza proces pretvaranja kemijske energije anorganskih spojeva ili metana u organske spojeve pomoću kemoautotrofa.
Fotosinteza i kemosinteza su dva važna procesa koji omogućuju živim organizmima da proizvode hranu za sebe. I fotosinteza i kemosinteza pomažu u održavanju živih organizama. Iako oba procesa koriste CO2 i proizvode organske spojeve, razlikuju se od nekoliko karakteristika kao što je objašnjeno u članku. Kao što nazivi sugeriraju, fotografija znači sunčeva svjetlost, a kemoterapija znači kemikalija. Dakle, sunčeva svjetlost daje energiju za fotosintezu, dok kemijska energija anorganskih spojeva daje energiju za kemosintezu.
Što je fotosinteza?
Fotosinteza je metabolički proces kojim fotoautotrofi pretvaraju sunčevu energiju u kemijsku energiju u organskim spojevima kao što su ugljikohidrati koristeći ugljični dioksid i vodu kao sirovine u prisutnosti klorofila. U fotosintezi postoje dva glavna procesa; svjetlosna reakcija i tamna reakcija.
Svjetlosna reakcija fotosinteze
Svjetlosna reakcija odvija se u tilakoidnoj membrani. U svjetlosnoj reakciji, pigmentne molekule apsorbiraju svjetlosnu energiju i prenose se na P680 molekule klorofila u reakcijskom centru fotosustava II. Nakon što P680 apsorbira energiju, njegovi elektroni dobivaju visoku energiju i postaju pojačani. Primarni akceptori elektrona preuzimaju te visokoenergetske elektrone i prolaze kroz niz molekula nosača poput citokroma i konačno prolaze do fotosustava I. Kada elektroni prolaze kroz molekule nositelje, u svakom koraku se oslobađa energija, a oslobođena energija se pohranjuje u obliku ATP-a. To je proces koji se naziva fotofosforilacija.
Istovremeno se molekule vode svjetlosnom energijom cijepaju na O2, i to je proces koji se naziva fotoliza vode. Kada se četiri molekule vode razdvoje, proizvode 2 molekule kisika, 4 protona i 4 elektrona. Proizvedeni elektroni iz fotolize zamjenjuju izgubljene elektrone PS II. Na kraju se proizvedeni kisik ispušta u atmosferu.
Nakon toga, kada PS I dobije energiju, njegovi elektroni se također pobuđuju u visoke energetske razine. Akceptori elektrona prihvaćaju te elektrone i prelaze u molekule NADP. Tada se NADP molekule reduciraju u NADPH2 molekule.
Slika 01: Fotosinteza
Tamna reakcija fotosinteze
Tamna reakcija (Calvinov ciklus) odvija se u stromi kloroplasta. Započinje spojem C 5 zvanim ribuloza bisfosfat. Ribulozni bisfosfat prihvaća ugljikov dioksid i pretvara se u dvije molekule fosfoglicerata (PGA). PGA je prvi stabilni proizvod ovog procesa fotosinteze, a također je i prvi ugljikohidrat. PGA se zatim reducira u PGAL i ova konverzija koristi sav NADPH2 i dio ATP-a proizvedenog tijekom svjetlosne reakcije. U ovoj točki, složeni ugljikohidrati kao što su glukoza i saharoza proizvode se iz jednog dijela PGA dok se preostali PGA koristi za stvaranje RuBP. Isto tako, tamna reakcija se odvija na ciklički način.
Što je kemosinteza?
Kemosinteza je proces kojim kemoautotrofi proizvode hranu (ugljikohidrate) za sebe. Za razliku od fotosinteze, kemosinteza ne treba sunčevu svjetlost. Stoga se javlja u mračnim uvjetima, uglavnom u dubokom moru u blizini hidrotermalnih izvora.
Slika 02: Kemosinteza
Dakle, tijekom kemosinteze, kemijska energija anorganskih spojeva kao što su vodikov plin, sumporovodik ili metan pretvara se u ugljikohidrate. Ova vrsta proizvodnje hrane uglavnom zapošljava prokariote kao što su gama i epsilon proteobakterije koje oksidiraju sumpor, Aquificae, metanogene arheje i neutrofilne bakterije koje oksidiraju željezo. Nadalje, kemosinteza rezultira sumpornim spojevima kao nusproizvodima.
Koje su sličnosti između fotosinteze i kemosinteze?
- I fotosinteza i kemosinteza proizvode hranu ili ugljikohidrate.
- Pretvaraju energiju u organsku tvar.
- U tim procesima odvija se niz reakcija.
- Također, oba procesa koriste CO2.
- Osim toga, oba ova procesa pomažu promicanju i održavanju života na Zemlji.
Koja je razlika između fotosinteze i kemosinteze?
Fotosinteza je proces koji koristi sunčevu svjetlost za proizvodnju ugljikohidrata pomoću biljaka, algi i cijanobakterija. S druge strane, kemosinteza je proces koji koristi energiju anorganskih spojeva za proizvodnju ugljikohidrata pomoću bakterija. Stoga je ovo ključna razlika između fotosinteze i kemosinteze. Fotoautotrofi provode fotosintezu dok kemoautotrofi provode kemosintezu. Nadalje, fotosinteza se događa kada je prisutna sunčeva svjetlost, dok se kemosinteza odvija u mračnim uvjetima uglavnom na morskom dnu u blizini hidrotermalnih izvora. Dakle, to je još jedna razlika između fotosinteze i kemosinteze.
Osim toga, još jedna razlika između fotosinteze i kemosinteze je ta što je za provođenje fotosinteze neophodna prisutnost pigmenata klorofila, dok za kemosintezu nisu potrebni klorofili. Štoviše, fotosinteza proizvodi kisik kao nusprodukt, dok kemosinteza proizvodi sumporne spojeve kao nusprodukte.
Donja infografika o razlici između fotosinteze i kemosinteze daje više razlika između oba procesa.
Sažetak – fotosinteza protiv kemosinteze
Fotosinteza i kemosinteza su dva procesa koja organizmi koriste za proizvodnju glukoze. Ova dva procesa su iznimno važna jer osiguravaju hranu za sve žive organizme uključujući i životinje. Ključna razlika između fotosinteze i kemosinteze je izvor energije. Fotosinteza koristi energiju sunčeve svjetlosti dok kemosinteza koristi energiju anorganskih spojeva kao što su H2, H2S, metan itd. Fotoautotrofi proizvode glukozu fotosintezom, dok kemoautotrofi proizvode glukozu kemosintezom. Nadalje, fotosinteza rezultira stvaranjem kisika kao nusproizvoda, dok kemosinteza rezultira stvaranjem sumpornih spojeva kao nusproizvoda. Dakle, ovo je sažetak fotosinteze i kemosinteze.
