Ključna razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem je v tem, da fotosinteza uporablja ogljikov dioksid in vodo za proizvodnjo glukoze in kisika, medtem ko celično dihanje uporablja glukozo in kisik za proizvodnjo energije, ogljikovega dioksida in vode.
Fotosinteza in celično dihanje sta dva celična procesa, ki potekata v organizmih za proizvodnjo energije. Fotosinteza pretvori svetlobno energijo sonca v kemično energijo sladkorja s sproščanjem kisika kot stranskega produkta. Po drugi strani pa je celično dihanje biokemični proces, s katerim celice pridobivajo energijo iz kemičnih vezi molekul hrane. Fotosinteza in celično dihanje sta ključna procesa življenja. Ta članek poudarja razliko med fotosintezo in celičnim dihanjem.
Kaj je fotosinteza?
Fotosinteza je proces, ki ga izvajajo fotoavtotrofi. Fotoavtotrofi s tem postopkom proizvajajo lastno hrano. Rastline, alge in cianobakterije so glavne skupine fotoavtotrofov. Med fotosintezo se z uporabo svetlobne energije sončne svetlobe ogljikov dioksid in voda pretvorijo v glukozo in kisik, ko so prisotni fotosintetični pigmenti. Kisik, ki je pomemben za vsa živa bitja, se sprošča v ozračje kot stranski produkt fotosinteze. Fotosinteza je zelo pomemben proces, ki omogoča nadaljevanje življenja na zemlji. Kisik, proizveden s fotosintezo, je bistvenega pomena za proces dihanja večine živih bitij na zemlji. Ogljikovi hidrati, ki nastanejo s fotosintezo, so najpreprostejša oblika hrane, ki jo lahko živi organizmi predelajo za pridobivanje energije.
Slika 01: Fotosinteza
Naslednja enačba je najpogostejša oblika povzemanja fotosinteze:
Ogljikov dioksid (6CO2) + voda (6H2O) --pretvorjena s pomočjo svetlobne energije -→ Glukoza (C6H12O6) + kisik (6 O2)
Fotosintezo lahko razdelimo na dva glavna procesa: proces, odvisen od svetlobe (reakcija na svetlobo), in proces, neodvisen od svetlobe (reakcija na temo). Od svetlobe odvisna fotosinteza za reakcijo potrebuje dejansko sončno svetlobo, medtem ko temna reakcija za nadaljevanje potrebuje samo produkte svetlobne reakcije. Svetlobna reakcija potrebuje fotone in vodo za oddajanje kisika, kar vodi do proizvodnje ATP in NADPH. NADPH je redukcijsko sredstvo, ki lahko reducira svojo molekulo vodika.
Temna reakcija fotosinteze, znana tudi kot Calvinov cikel, uporablja ogljikov dioksid in novonastali NADPH za proizvodnjo fosfogilecidov; trije ogljikovi sladkorji se lahko pozneje združijo v sladkor in škrob. Rastline shranijo ta proizvedeni sladkor in škrob v obliki sadja, jama itd. za prihodnjo uporabo. Večina drugih živih organizmov je odvisnih od teh ogljikovih hidratov, ki jih proizvajajo rastline s fotosintezo. Zato fotoavtotrofi služijo kot primarni proizvajalci v skoraj vsaki prehranski verigi v ekosistemu.
Kaj je celično dihanje?
Celično dihanje je biokemični proces, pri katerem celice pretvarjajo kemično energijo makromolekul v energijo v obliki ATP. Celično dihanje kot gorivo uporablja ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine. Glukoza je najpogosteje uporabljen vir energije pri celičnem dihanju. Vsi živi organizmi izvajajo dihanje: aerobno dihanje v prisotnosti kisika in anaerobno dihanje v odsotnosti kisika. Prokariontske celice izvajajo celično dihanje v citoplazmi, medtem ko evkariontske celice izvajajo celično dihanje večinoma znotraj mitohondrijev celice. Pri aerobnem dihanju lahko ena molekula glukoze ustvari 36-38 molekul ATP, pri anaerobnem dihanju (z glikolizo in fermentacijo) pa lahko nastaneta samo 2 molekuli ATP.
Slika 02: Celično dihanje
Poleg tega lahko celično dihanje razdelimo na tri presnovne procese, kot so glikoliza, Krebsov cikel in transportna veriga elektronov. Glikoliza se pojavi v citosolu, medtem ko se Krebsov cikel pojavi v mitohondrijskem matriksu. Transportna veriga elektronov poteka na notranji mitohondrijski membrani. Če kisika ni, bi dihanje potekalo po dveh presnovnih poteh v citosolu preko glikolize in fermentacije.
Kakšne so podobnosti med fotosintezo in celičnim dihanjem?
- Fotosinteza in celično dihanje sta vitalna procesa živih organizmov.
- Poleg tega sta oba procesa odvisna drug od drugega.
- Drug drugemu se dopolnjujeta.
Kakšna je razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem?
Fotosinteza je proces, ki pretvori svetlobno energijo v kemično energijo ogljikovih hidratov ob prisotnosti sončne svetlobe in klorofilov. Medtem ko je celično dihanje proces, ki pretvarja kemično energijo organskih spojin v ATP (energijsko valuto), da bi jo uporabili za vse funkcije, ki se pojavljajo v živih organizmih. Torej, to je ključna razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem. Poleg tega le fotoavtotrofi izvajajo fotosintezo, medtem ko vsi živi organizmi izvajajo celično dihanje. To je torej tudi razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem.
Poleg tega je nadaljnja razlika med fotosintezo in celičnim dihanjem ta, da fotosinteza uporablja ogljikov dioksid in vodo ter proizvaja glukozo in kisik, medtem ko celično dihanje uporablja glukozo in kisik ter proizvaja ogljikov dioksid, vodo in energijo. Poleg tega fotosinteza poteka v dveh korakih: svetlobna reakcija in temna reakcija. Nasprotno pa celično dihanje poteka v treh korakih: glikoliza, Krebsov cikel in transportna veriga elektronov. Poleg tega so mesto fotosinteze kloroplasti, medtem ko so mesta celičnega dihanja citoplazma in mitohondriji. Zato lahko tudi to obravnavamo kot razliko med fotosintezo in celičnim dihanjem.
Povzetek – Fotosinteza proti celičnemu dihanju
Če povzamemo, sta fotosinteza in celično dihanje pomembna procesa, ki potekata v živih organizmih za pridobivanje energije. Vendar pa fotosinteza shranjuje energijo sončne svetlobe v obliki kemične energije v molekulah sladkorja in škroba, medtem ko celično dihanje razgrajuje organske spojine, kot sta sladkor in škrob, da proizvede energijo v obliki ATP (energijska valuta). Oba procesa sta odvisna drug od drugega; živali se hranijo s sadjem, ki ga pridelajo rastline, da pridobijo organske spojine za svoje celično dihanje; za dihanje uporabljajo tudi kisik, ki se sprošča v zrak, medtem ko so rastline za proces fotosinteze odvisne od ogljikovega dioksida, ki ga živali izdihnejo v zrak. Če enega ni, se možnosti za preživetje drugega drastično zmanjšajo. S tem smo zaključili povzetek razlike med fotosintezo in celičnim dihanjem.
