Клеточное дыхание происходит в каждом живом организме, так как это простой процесс превращения кислорода и глюкозы в углекислый газ и воду и, в конечном итоге, выработка энергии для клеток организма. Наоборот, фотосинтез происходит у зеленых растений, которые содержат хлорофилл и используют солнечный свет и воду, чтобы преобразовать его в энергию.
Это два взаимных процесса, с одной и той же целью получения энергии, но с использованием разных методов, разных источников и, следовательно, выдачи разных продуктов. Даже оба необходимы для обмена энергией, которая требуется живым существам. Хотя клеточное дыхание осуществляется всеми типами живой клетки, будь то растение или животное, прокариоты или эукариоты, но фотосинтез выполняется только у зеленых растений и у небольшого количества бактерий.
Невозможно представить работу, которая должна быть выполнена без потребности в энергии, внутренней или внешней, прямой или косвенной. Поэтому мы можем сказать, что эти два процесса являются одним из важнейших элементов поддержания жизни на Земле. В этот момент мы рассмотрим разницу между двумя существенными и обеспечивающими энергию реакциями на живые клетки, где одно - клеточное дыхание, а другое - фотосинтез.
Сравнительная таблица
| Основа для сравнения | Клеточное дыхание | фотосинтез |
|---|---|---|
| Смысл | Клеточное дыхание - это процесс преобразования энергии и обеспечения ее различными клетками организма. Здесь глюкоза и кислород преобразуются в углекислый газ и воду, и, таким образом, выделяется энергия (АТФ). | Процесс использования солнечного света и воды для преобразования его в энергию называется фотосинтезом, который специально выполняется зелеными растениями и небольшим количеством бактерий. Зеленый пигмент под названием хлорофилл отвечает за этот процесс преобразования. |
| Происходит в | Живая клетка, а также у зеленых и не зеленых растений. | Фотосинтез происходит только у растений, содержащих хлорофилл. |
| Клеточное дыхание происходит как на свету (днем), так и в темноте (ночью). | Фотосинтез происходит только на свету (днем). | |
| Реакция вовлечена | 1. Гликолиз, который происходит в цитоплазме клетки. 2. Цикл Кребса или лимонной кислоты происходит в митохондриальном матриксе клетки. 3. Электронная транспортная цепь или окислительное фосфорилирование, которое происходит в митохондриальной мембране. | 1. Легкая реакция, которая происходит в гране хлоропласта. 2. Темная реакция или цикл Кальвина, происходящие в строме хлоропласта. 3. Фотолизный или водоразбрызгивающий комплекс, который происходит в тилакоидном просвете. |
| энергии | Это экзотермическая реакция, так как во время этого процесса выделяется энергия. | Это эндотермический процесс, поскольку энергия накапливается или используется. |
| Энергия, которая высвобождается в форме АТФ, используется в различных метаболических действиях. | Энергия в форме глюкозы или химической энергии, которая используется во время темновой реакции. | |
| Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. | Энергия света преобразуется в потенциальную энергию. | |
| Окислительного фосфорилирования | При клеточном дыхании происходит окислительное фосфорилирование. | Здесь происходит фотофосфорилирование. |
| Другие занятия | Это катаболический процесс. | Это анаболический процесс. |
| Кислород и углеводы поглощаются в процессе. | Кислород и углеводы высвобождаются. | |
| Углекислый газ и вода выпущены. | Углекислый газ и вода поглощаются. |
Определение клеточного дыхания
В этом процессе углевод в форме глюкозы расщепляется и вместе с кислородом превращается в диоксид углерода и воду и, таким образом, выделяет энергию в виде АТФ или аденозинтрифосфата. Эта энергия используется для различных метаболических действий и другой клеточной работы.
Клеточное дыхание происходит в митохондриях и цитоплазме клетки. В отличие от фотосинтеза, он работает днем и ночью. Хотя это и не такая простая реакция, как мы говорим, это длительный процесс, который проходит четыре основных этапа.
- Гликолиз (расщепление или расщепление сахара) - происходит в цитоплазме клетки, где одна молекула глюкозы C6H12O6 расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты. Таким образом, здесь две молекулы АТФ генерируются из одной молекулы глюкозы.
- Реакция перехода - пировиноградная кислота направляется в митохондрии, где она превращается в ацетил-КоА и далее расщепляется.
- Цикл лимонной кислоты или цикл Кребса. Это происходит в матрице митохондрий, где расщепляется ацетил-КоА, в присутствии кислорода и образуются четыре АТФ вместе со многими NADH. Даже углекислый газ и вода выбрасываются как отходы этой реакции.
- Электронная Транспортная Цепь (ETC) - это также известно как Теория Хемиосмотической, которая была предложена Питером Митчеллом. В этой реакции тридцать две (32) АТФ генерируются для каждой глюкозы.
Таким образом, общая реакция записывается как:
Тем не менее, выше мы обсуждали только аэробное клеточное дыхание, которое происходит в присутствии кислорода и, таким образом, приводит к образованию тридцати восьми (38) молекул АТФ из одной молекулы глюкозы. Но как быть в случае, когда есть недостаток кислорода, например, когда мы бежим или выполняем какие-либо упражнения? Это называется анаэробным состоянием, когда они производят только две (2) молекулы АТФ из одной молекулы глюкозы только из пути гликолиза.
Он не подвергается дальнейшему расщеплению молекул, так как тело требует немедленной энергии в этот момент. Во-вторых, другие реакции происходят в присутствии кислорода, и по этой причине они пропускаются. Анаэробная реакция также называется брожением .
Следовательно, это называется катаболическим процессом, поскольку энергия высвобождается в любой форме, разбивая большие молекулы на более мелкие.
Определение фотосинтеза
В общих чертах, если мы определим процесс фотосинтеза, мы скажем «процесс преобразования солнечного света и воды в энергию или пищу, и он выполняется зелеными растениями. Но химически это окислительно-восстановительный процесс (окисление - это удаление электронов, а восстановление - получение электронов молекулой). Этот процесс происходит только при свете (солнечном свете) и так называемый процесс окисления под действием света .
Фотосинтез происходит в листьях зеленых растений, особенно в хлоропласте, который представляет собой крошечную структуру, присутствующую в клетках листьев. Хлоропласт содержит хлорофилл (зеленый химикат), отвечающий за зеленый цвет листьев.
Хлорофилл поглощает энергию солнца и используется для разделения молекул воды на кислород и водород. Далее кислород поступает в атмосферу из листьев, а углекислый газ и водород используются для производства пищи или глюкозы для растений.
Это может быть разработано с помощью следующего уравнения:
Таким образом, мы можем сказать, что в вышеуказанной реакции происходит окисление воды H2O в присутствии солнечного света и кислорода (O2) и выделяются ионы водорода (H +). Удаленные ионы водорода и электроны перемещаются в углекислый газ (CO2) и восстанавливаются как органический продукт. Таким образом, общая реакция, в которой углеводы (C6H12O6) образуются во время фотосинтеза, определяется в уравнении.
Хотя приведенное выше уравнение является кратким описанием всего процесса, в нем участвуют многие ферменты и другие реакции. Процесс делится на две стадии: Светлая реакция и Темная реакция.
- Световая реакция - световая энергия поглощается и используется для переноса электронов и, следовательно, для производства аденозинтрифосфата (АТФ) и восстановления никотин-адениндинуклеотидфосфата (НАДФН).
- Темная реакция - при этом диоксид углерода превращается в органические соединения углерода с помощью АТФ и НАДФН, образующихся в ходе светлой реакции.
Ключевые различия между клеточным дыханием и фотосинтезом
Предстоящие пункты представят существенные различия между клеточным дыханием и фотосинтезом:
- Процесс, при котором энергия производится для работы клетки, известен как клеточное дыхание . Это происходит в митохондриях клетки, где кислород и углеводы превращаются в воду и углекислый газ и, таким образом, выделяют энергию. Между тем, другой процесс получения энергии с помощью солнечного света и воды известен как фотосинтез . Хотя этот процесс ограничен зелеными растениями и только несколькими бактериями. Однако у растений фотосинтез осуществляется пигментом, называемым хлорофиллом, который присутствует в листьях.
- Клеточное дыхание происходит во всех живых клетках (в митохондриях), в то время как фотосинтез происходит только у растений, содержащих хлорофилл. Фотосинтез происходит только в дневное время, тогда как в случае клеточного дыхания такого состояния нет, как в дневное и ночное время.
- Реакцией, вовлеченной в клеточное дыхание, являются гликолиз, цикл Кребса или лимонной кислоты, электронная транспортная цепь или окислительное фосфорилирование. Хотя в процессе фотосинтеза участвуют такие реакции, как реакция Света, реакция Темного или цикл Кельвина, фотолиз или плевок воды.
- Клеточное дыхание является экзотермической реакцией, так как энергия выделяется в форме АТФ и используется в различных метаболических мероприятиях. С другой стороны, фотосинтез является эндотермическим процессом, так как энергия накапливается или используется и находится в форме глюкозы или химической энергии, используемой во время темновой реакции.
- В процессе клеточного дыхания потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, а в процессе фотосинтеза световая энергия превращается в потенциальную энергию .
- Даже окислительное фосфорилирование происходит при клеточном дыхании, а фосфорилирующая активность происходит при фотосинтезе.
- Другие важные особенности клеточного дыхания - это катаболический процесс . Во-вторых, в процессе поглощаются кислород и углеводы (глюкоза), а также выделяются углекислый газ и вода. Но фотосинтез - это анаболический процесс, при котором выделяются кислород и углеводы, а углекислый газ и вода поглощаются.
Вывод
Из вышеупомянутой статьи мы можем сказать, что оба биологических процесса находятся во взаимовыгодных отношениях, где из одного процесса (фотосинтеза) выделяется кислород, который используется в другом процессе (клеточное дыхание), и в свою очередь углекислый газ выделяется из процесс клеточного дыхания, который используется в процессе фотосинтеза.
Мы также заметили, что химические реакции обоих методов противоположны друг другу, можно сказать, что это взаимозависимые процессы, хотя один из них происходит только у растений.
