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 neorganskih spojeva ili metana u organska jedinjenja od strane kemoautotrofa.
Fotosinteza i hemosinteza su dva važna procesa koji omogućavaju živim organizmima da proizvode hranu za njih. I fotosinteza i hemosinteza pomažu u održavanju živih organizama. Iako oba procesa koriste CO2 i proizvode organska jedinjenja, oni se razlikuju od nekoliko karakteristika kako je objašnjeno u članku. Kao što nazivi sugeriraju, photo znači sunčeva svjetlost, a chemo znači kemikalija. Dakle, sunčeva svetlost daje energiju fotosintezi, dok hemijska energija neorganskih jedinjenja obezbeđuje energiju za hemosintezu.
Šta je fotosinteza?
Fotosinteza je metabolički proces kojim fotoautotrofi pretvaraju sunčevu energiju u hemijsku energiju u organskim jedinjenjima kao što su ugljeni hidrati koristeći ugljen dioksid i vodu kao sirovine u prisustvu hlorofila. Postoje dva glavna procesa u fotosintezi; svjetlosna reakcija i tamna reakcija.
Svjetlosna reakcija fotosinteze
Svjetlosna reakcija se odvija u tilakoidnoj membrani. U svjetlosnoj reakciji, molekuli pigmenta apsorbiraju svjetlosnu energiju i prenose se na molekule klorofila P680 u reakcionom centru fotosistema II. Jednom kada P680 apsorbira energiju, njegovi elektroni dobijaju visoku energiju i postaju pojačani. Primarni akceptori elektrona pokupe ove elektrone visoke energije i prolaze kroz niz molekula nosača poput citokroma i konačno prelaze u fotosistem I. Kada elektroni prolaze kroz molekule nosače, u svakom koraku se oslobađa energija, a oslobođena energija se pohranjuje u obliku ATP-a. To je proces koji se zove fotofosforilacija.
U isto vrijeme, molekuli vode se dijele svjetlosnom energijom u O2,i to je proces koji se naziva fotoliza vode. Kada se četiri molekula vode podijele, proizvodi 2 molekula kisika, 4 protona i 4 elektrona. Proizvedeni elektroni fotolizom zamjenjuju izgubljene elektrone PS II. Na kraju, proizvedeni kiseonik se oslobađa u atmosferu.
Nakon toga, kada PS I dobije energiju, njegovi elektroni se takođe pobuđuju u visoke energetske nivoe. Akceptori elektrona prihvataju ove elektrone i prelaze u NADP molekule. Tada se NADP molekuli redukuju u NADPH2 molekule.
Slika 01: Fotosinteza
Tamna reakcija fotosinteze
Tamna reakcija (Calvinov ciklus) odvija se u stromi hloroplasta. Počinje jedinjenjem C 5 koje se zove ribuloza bisfosfat. Ribuloza bisfosfat prihvata ugljen-dioksid i pretvara se u dva molekula fosfoglicerata (PGA). PGA je prvi stabilan proizvod ovog procesa fotosinteze, a ujedno je i prvi ugljikohidrat. PGA se zatim redukuje u PGAL i ova konverzija koristi sav NADPH2 i dio ATP-a proizvedenog tokom svjetlosne reakcije. U ovom trenutku, složeni ugljikohidrati kao što su glukoza i saharoza se proizvode iz jednog dijela PGA, dok se preostali PGA koristi za stvaranje RuBP. Isto tako, tamna reakcija se odvija na cikličan način.
Šta je hemosinteza?
Hemosinteza je proces kojim hemoautotrofi proizvode hranu (ugljikohidrate) za sebe. Za razliku od fotosinteze, hemosintezi nije potrebna sunčeva svjetlost. Stoga se javlja u mračnim uvjetima, uglavnom u dubokom moru u blizini hidrotermalnih izvora.
Slika 02: Hemosinteza
Dakle, tokom hemosinteze, hemijska energija neorganskih jedinjenja kao što su gas vodonik, sumporovodik ili metan pretvara se u ugljene hidrate. Ovaj tip proizvodnje hrane uglavnom koriste prokarioti kao što su gama i epsilon proteobakterije koje oksidiraju sumpor, Aquificae, metanogene arheje i neutrofilne bakterije koje oksidiraju željezo. Nadalje, kemosinteza rezultira jedinjenjima sumpora kao nusproduktima.
Koje su sličnosti između fotosinteze i hemosinteze?
- I fotosinteza i kemosinteza proizvode hranu ili ugljikohidrate.
- Pretvaraju energiju u organsku materiju.
- U ovim procesima odvija se niz reakcija.
- Takođe, oba procesa koriste CO2.
- Osim toga, oba ova procesa pomažu promoviranju i održavanju života na Zemlji.
Koja je razlika između fotosinteze i hemosinteze?
Fotosinteza je proces koji koristi sunčevu svjetlost za proizvodnju ugljikohidrata od strane biljaka, algi i cijanobakterija. S druge strane, kemosinteza je proces koji koristi energiju anorganskih spojeva za proizvodnju ugljikohidrata od strane 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 hemosinteze.
Osim toga, još jedna razlika između fotosinteze i hemosinteze je u tome što je prisustvo hlorofilnih pigmenata neophodno za obavljanje fotosinteze, dok za kemosintezu nisu potrebni hlorofili. Štaviše, fotosinteza proizvodi kiseonik kao nusproizvod, dok hemosinteza proizvodi jedinjenja sumpora kao nusproizvode.
U nastavku infografika o razlici između fotosinteze i kemosinteze pruža veću razliku između oba procesa.
Sažetak – fotosinteza vs hemosinteza
Fotosinteza i hemosinteza su dva procesa koje organizmi koriste za proizvodnju glukoze. Ova dva procesa su izuzetno važna jer obezbeđuju hranu za sve žive organizme, uključujući životinje. Ključna razlika između fotosinteze i kemosinteze je izvor energije. Fotosinteza koristi energiju sunčeve svjetlosti dok hemosinteza koristi energiju neorganskih jedinjenja 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 jedinjenja sumpora kao nusproizvoda. Dakle, ovo je sažetak fotosinteze i hemosinteze.
