Soluhengitys tapahtuu kaikissa elävissä organismeissa, koska se on yksinkertainen prosessi muuntaa happi ja glukoosi hiilidioksidiksi ja vedeksi ja tuottaa lopulta energiaa kehon soluille. Päinvastoin, fotosynteesi tapahtuu viherkasveissa, jotka sisältävät klorofylliä ja käyttävät auringonvaloa ja vettä sen muuntamiseksi energiaksi.
Nämä ovat kaksi vastavuoroista prosessia, jolla on sama tavoite saada energiaa, mutta käyttämällä erilaisia menetelmiä, erilaisia lähteitä ja siten tuottamalla erilaisia tuotteita. Jopa molemmat ovat välttämättömiä energian vaihtoon, jota elävät esineet vaativat. Vaikka solun hengitystä suorittavat kaiken tyyppiset elävät solut, olivatpa ne sitten kasvia tai eläimiä, prokaryootit tai eukaryotit, mutta fotosynteesi tapahtuu vain vihreissä kasveissa ja muutamissa bakteereissa.
Yksi kallistus kuvittelee teoksen suorittamista ilman energiatarvetta, joko sisäisesti tai ulkoisesti, suoraan tai epäsuorasti. Siksi voimme sanoa, että nämä kaksi prosessia ovat tärkeitä elementtejä elämän ylläpitämiselle maapallolla. Tässä vaiheessa tarkastelemme eroa kahden välttämättömän ja energiaa tuottavan reaktion välillä eläville soluille, joissa toinen on solujen hengitys ja toinen on fotosynteesi.
Vertailutaulukko
| Vertailun perusteet | Soluhengitys | Fotosynteesi |
|---|---|---|
| merkitys | Soluhengitys on prosessi, jolla energia muunnetaan ja toimitetaan kehon eri soluille. Tässä glukoosi ja happi muuttuvat hiilidioksidiksi ja vedeksi, jolloin energia (ATP) vapautuu. | Prosessia, jossa auringonvaloa ja vettä muutetaan se energiaksi, kutsutaan fotosynteesiksi, jonka erityisesti vihreät kasvit ja muutamat bakteerit suorittavat. Klorofylliksi kutsuttu vihreä pigmentti on vastuussa tästä muuntamisprosessista. |
| Tapahtuu | Elävä solu, samoin kuin vihreissä ja ei-vihreissä kasveissa. | Fotosynteesi tapahtuu vain kasveissa, jotka sisältävät klorofylliä. |
| Soluhengitys tapahtuu valossa (päivä) ja pimeässä (yö). | Fotosynteesi tapahtuu vain valossa (päivä). | |
| Reaktio mukana | 1. Solun sytoplasmassa tapahtuva glykolyysi. 2. Krebs- tai sitruunahapposykli tapahtuu solun mitokondriaalimatriisissa. 3. Elektrokuljetusketju tai oksidatiivinen fosforylaatio, joka tapahtuu mitokondriokalvossa. | 1. Klooriplastin granaanissa tapahtuva kevyt reaktio. 2. Klooriplastin stromassa tapahtuva tumma reaktio tai Calvin-sykli. 3. Fotolyysi tai vettä sylkevä kompleksi, joka tapahtuu tylakoidilumenissa. |
| energia | Se on eksoterminen reaktio, koska energiaa vapautuu tämän prosessin aikana. | Se on endoterminen prosessi, koska energiaa varastoidaan tai hyödynnetään. |
| Vapautuva energia on ATP: n muodossa, jota käytetään erilaisissa aineenvaihdunnassa. | Energia on glukoosin tai kemiallisen energian muodossa, jota käytetään pimeän reaktion aikana. | |
| Potentiaalinen energia muunnetaan kineettiseksi energiaksi. | Valoenergia muunnetaan potentiaalienergiaksi. | |
| Oksidatiivinen fosforylaatio | Soluhengityksessä tapahtuu hapettavaa fosforylaatiota. | Tässä tapahtuu valofosforylaatio. |
| Muu toiminta | Se on katabolinen prosessi. | Se on anabolinen prosessi. |
| Happi ja hiilihydraatit imeytyvät prosessissa. | Happi ja hiilihydraatit vapautuvat. | |
| Hiilidioksidi ja vesi vapautuvat. | Hiilidioksidi ja vesi imeytyvät. |
Määritelmä Soluhengitys
Tässä prosessissa glukoosin muodossa oleva hiilihydraatti hajoaa ja muuttuu hapen mukana hiilidioksidiksi ja vedeksi ja vapauttaa siten energiaa ATP: nä tai adenosiinitrifosfaattina. Tätä energiaa käytetään erilaisiin metabolisiin toimintoihin ja muuhun solutyöhön.
Soluhengitys tapahtuu solun mitokondrioissa ja sytoplasmassa. Toisin kuin fotosynteesi, se toimii yötä päivää. Vaikka se ei ole niin yksinkertainen reaktio kuin sanomme, se on pitkä prosessi, joka käy läpi neljä suurta vaihetta.
- Glykolyysi (sokerin halkaisu tai hajoaminen) - Sitä esiintyy solun sytoplasmassa, jossa yksi glukoosin C6H12O6-molekyyli hajoaa kahdeksi molekyyliksi, piruvihappoon. Joten tässä muodostetaan kaksi ATP-molekyyliä yhdestä glukoosimolekyylistä.
- Siirtymäreaktio - Pyruvichappo lähetetään mitokondrioihin, missä se muuttuu asetyyliasetaatiksi ja hajoaa edelleen.
- Sitruunahapposykli tai Krebs-sykli - Sitä esiintyy mitokondrioiden matriisissa, jossa asetyyli CoA hajoaa, hapen läsnäollessa ja syntyy neljä ATP: tä yhdessä monien NADH: n kanssa. Jopa hiilidioksidi ja vesi vapautuvat jätteenä tästä reaktiosta.
- Elektroninen kuljetusketju (ETC) - Tätä kutsutaan myös kemiosmoottiseksi teooriaksi, jonka Peter Mitchell ehdotti. Tässä reaktiossa muodostetaan kolmekymmentäkaksi (32) ATP : tä jokaista glukoosia kohti.
Joten yleinen reaktio on kirjoitettu seuraavasti:
Edellä keskusteltiin kuitenkin kuitenkin vain aerobisesta soluhengityksestä, joka tapahtuu hapen läsnä ollessa ja johtaen siten tuottamaan kolmekymmentäkahdeksan (38) ATP-molekyyliä yhdestä glukoosimolekyylistä. Entä jos tapauksissa, joissa happea on pulaa, kuten kun juoksemme tai harjoitamme. Tätä kutsutaan anaerobiseksi tilaksi, jossa ne tuottavat vain kaksi (2) ATP- molekyyliä yhdestä glukoosimolekyylistä vain glykolyysireitillä.
Sitä ei käytetä molekyylien jatkuvaan hajoamiseen, koska keho vaatii hetkessä välitöntä energiaa. Toiseksi muut reaktiot tapahtuvat hapen läsnä ollessa, ja tästä syystä ne ohitetaan. Anaerobista reaktiota kutsutaan myös käymiseen .
Siksi sitä kutsutaan kataboliseksi prosessiksi, koska energiaa vapautuu missä tahansa muodossa hajottamalla suuret molekyylit pienemmiksi.
Määritelmä Fotosynteesi
Yleensä termeillä, jos määrittelemme fotosynteesin prosessin, sanotaan 'prosessi, jolla auringonvalo ja vesi muunnetaan energiaksi tai elintarvikkeeksi, ja sen suorittavat vihreät kasvit. Mutta kemiallisesti se on hapetus-pelkistysprosessi (hapetus on elektronien poistaminen ja pelkistäminen on elektronien saamista molekyylin avulla). Tämä prosessi tapahtuu vain valossa (auringonvalossa) ja ns. Valoenergisena hapetusprosessina .
Fotosynteesi tapahtuu vihreiden kasvien lehdissä, etenkin kloroplastissa, joka on pieni soluissa oleva rakenne. Klooriplasti sisältää klorofylliä (vihreä kemikaali), joka vastaa lehtien vihreästä väristä.
Klorofylli imee aurinkoenergiaa ja sitä käytetään vesimolekyylien erottamiseen happea ja vetyä. Lisähappi vapautuu ilmakehään lehdistä, ja hiilidioksidia ja vetyä käytetään ruoan tai glukoosin tuottamiseen kasveille.
Sitä voidaan kehittää seuraavalla yhtälöllä:
Joten voimme sanoa, että yllä olevassa reaktiossa tapahtuu veden H2O hapettumista auringonvalon läsnäollessa ja vapautuvat happea (O2) ja vetyioneja (H +). Poistetut vetyionit ja elektronit siirtyivät hiilidioksidiin (CO2) ja pelkistyvät orgaanisena tuotteena. Joten kokonaisreaktio, jossa hiilihydraatteja (C6H12O6) muodostuu fotosynteesin aikana, on määritelty yhtälössä.
Vaikka yllä oleva yhtälö on yhteenveto koko prosessista, siihen liittyy myös monia entsyymejä ja muita reaktioita. Prosessi on jaettu kahteen vaiheeseen: kevyt reaktio ja tumma reaktio.
- Kevyt reaktio - Valon energia absorboituu ja sitä käytetään elektronien siirtoon tuottaen siten adenosiinitrifosfaattia (ATP) ja nikotiiniadeniinidinukleotidifosfaatin (NADPH) pelkistystä.
- Tumma reaktio - Tässä hiilidioksidi pelkistetään orgaanisiksi hiiliyhdisteiksi ATP: n ja NADPH: n avulla, jotka muodostuvat kevyen reaktion aikana.
Keskeiset erot soluhengityksen ja fotosynteesin välillä
Tulevat kohdat esittävät olennaiset erot solujen hengityksen ja fotosynteesin välillä:
- Prosessi, jossa energia tuotetaan solun työhön, tunnetaan soluhengityksenä . Sitä esiintyy solun mitokondrioissa, joissa happi ja hiilihydraatit muuttuvat vedeksi ja hiilidioksidiksi ja vapauttavat siten energiaa. Samaan aikaan toinen prosessi energian saamiseksi auringonvalon ja veden avulla tunnetaan fotosynteesinä . Vaikka tämä prosessi on rajattu vain vihreille kasveille ja vain harvoille bakteereille. Kuitenkin kasveissa fotosynteesi suoritetaan pigmentillä, jota kutsutaan klorofylliksi, joka esiintyy lehdissä.
- Soluhengitys tapahtuu kaikissa elävissä soluissa (mitokondrioissa), kun taas fotosynteesi tapahtuu vain klorofylliä sisältävissä kasveissa. Fotosynteesi tapahtuu vain päivällä, kun taas solujen hengityksessä ei ole sellaista tilaa, koska se tapahtuu myös päivällä ja yöllä.
- Soluhengitykseen osallistuvat reaktiot ovat glykolyysi, Krebs- tai sitruunahapposykli, elektronin kuljetusketju tai oksidatiivinen fosforylointi. Vaikka fotosynteesissä mukana olevat reaktiot ovat kevyt reaktio, tumma reaktio tai Calvin-sykli, fotolyysi tai veden sylkevä kompleksi.
- Soluhengitys on eksoterminen reaktio, koska energia vapautuu ATP: n muodossa ja sitä käytetään erilaisissa aineenvaihdunnassa. Toisaalta fotosynteesi on endoterminen prosessi, koska energiaa varastoidaan tai hyödynnetään ja se on glukoosin tai kemiallisen energian muodossa, jota käytetään pimeässä reaktiossa.
- Soluhengitysprosessissa potentiaalienergia muuttuu kineettiseksi energiaksi, kun taas fotosynteesissä valoenergia muuntuu potentiaalienergiaksi .
- Jopa hapettava fosforylaatio tapahtuu soluhengityksessä, kun taas fosforylaatioaktiivisuus tapahtuu fotosynteesissä.
- Muita tärkeitä soluhengityksen piirteitä ovat, että se on katabolinen prosessi . Toiseksi happi ja hiilihydraatit (glukoosi) imeytyvät prosessissa ja hiilidioksidi ja vesi vapautuvat. Fotosynteesi on kuitenkin anabolinen prosessi, jossa vapautuu happea ja hiilihydraatteja sekä hiilidioksidi ja vesi.
johtopäätös
Yllä olevasta artikkelista voidaan sanoa, että molemmat biologiset prosessit ovat molemminpuolisesti hyödyllisissä suhteissa, joissa yhdestä prosessista (fotosynteesi) vapautuu happea, jota käytetään toisessa prosessissa (soluhengitys) ja vastineeksi hiilidioksidi vapautuu soluhengitysprosessi, jota käytetään fotosynteesissä.
Huomasimme myös, että molempien menetelmien kemialliset reaktiot ovat vastakkaisia. Voimme sanoa, että nämä ovat toisistaan riippuvaisia prosesseja, vaikka yksi niistä tapahtuu vain kasveissa.
