Ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոսինթեզն օգտագործում է ածխաթթու գազ և ջուր՝ գլյուկոզա և թթվածին արտադրելու համար, մինչդեռ բջջային շնչառությունն օգտագործում է գլյուկոզա և թթվածին էներգիա, ածխածնի երկօքսիդ և ջուր արտադրելու համար:
Ֆոտոսինթեզը և բջջային շնչառությունը երկու բջջային գործընթացներ են, որոնք տեղի են ունենում օրգանիզմներում էներգիա արտադրելու համար: Ֆոտոսինթեզը փոխակերպում է արևի լույսի էներգիան շաքարի քիմիական էներգիայի՝ որպես կողմնակի արտադրանք թողարկելով թթվածինը: Մյուս կողմից, բջջային շնչառությունը կենսաքիմիական գործընթաց է, որի միջոցով բջիջները էներգիա են ստանում սննդի մոլեկուլների քիմիական կապերից:Ֆոտոսինթեզը և բջջային շնչառությունը կյանքի հիմնական գործընթացներն են: Այս հոդվածը ընդգծում է ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության միջև եղած տարբերությունը։
Ի՞նչ է ֆոտոսինթեզը:
Ֆոտոսինթեզը պրոցես է, որն իրականացվում է ֆոտոավտոտրոֆների միջոցով։ Ֆոտոավտոտրոֆներն այս գործընթացով արտադրում են իրենց սնունդը: Բույսերը, ջրիմուռները և ցիանոբակտերիաները ֆոտոավտոտրոֆների հիմնական խմբերն են։ Ֆոտոսինթեզի ընթացքում, օգտագործելով արևի լույսի լույսի էներգիան, ածխաթթու գազը և ջուրը վերածվում են գլյուկոզայի և թթվածնի, երբ առկա են ֆոտոսինթետիկ պիգմենտներ: Թթվածինը, որը կարևոր է բոլոր կենդանի էակների համար, արտազատվում է մթնոլորտ՝ որպես ֆոտոսինթեզի կողմնակի արդյունք։ Ֆոտոսինթեզը շատ կարևոր գործընթաց է, որը թույլ է տալիս կյանքը շարունակել երկրի վրա: Ֆոտոսինթեզի միջոցով արտադրվող թթվածինը կարևոր է երկրի վրա ապրող կենդանի արարածների մեծ մասի շնչառության գործընթացի համար: Ֆոտոսինթեզի արդյունքում ստացված ածխաջրերը սննդի ամենապարզ ձևն է, որը կենդանի օրգանիզմների կողմից կարող է վերամշակվել էներգիա ստանալու համար:
Նկար 01. Ֆոտոսինթեզ
Հետևյալ հավասարումը ֆոտոսինթեզի ամփոփման ամենատարածված ձևն է.
Ածխածնի երկօքսիդ (6CO2) + Ջուր (6H2O) - փոխակերպվում է լույսի էներգիայի օգնությամբ -→ գլյուկոզա (C6H12O6) + թթվածին (6 O2)
Ֆոտոսինթեզը կարելի է բաժանել երկու հիմնական գործընթացի՝ լույսից կախված (լույսի ռեակցիա) և լույսից անկախ (մութ ռեակցիա) գործընթացի։ Լույսից կախված ֆոտոսինթեզի արձագանքման համար անհրաժեշտ է իրական արևի լույս, մինչդեռ մութ ռեակցիան շարունակելու համար անհրաժեշտ է միայն լույսի ռեակցիայի արտադրանքը: Լույսի ռեակցիային անհրաժեշտ են ֆոտոններ և ջուր՝ թթվածին դուրս բերելու համար, ինչը հանգեցնում է ATP-ի և NADPH-ի արտադրությանը: NADPH-ը վերականգնող նյութ է, որը կարող է նվազեցնել ջրածնի մոլեկուլը:
Մութ ռեակցիայի ֆոտոսինթեզը, որը նաև հայտնի է որպես Կալվինի ցիկլ, օգտագործում է ածխածնի երկօքսիդ և նոր ձևավորված NADPH ֆոսֆոգիլցերիդներ արտադրելու համար; երեք ածխածնային շաքարները կարող են ավելի ուշ միավորվել՝ ձևավորելով շաքար և օսլա:Բույսերը պահպանում են այս արտադրված շաքարավազը և օսլան մրգերի և մրգերի տեսքով և այլն՝ հետագա օգտագործման համար: Այլ կենդանի օրգանիզմների մեծ մասը կախված է այս ածխաջրերից, որոնք արտադրվում են բույսերի կողմից ֆոտոսինթեզի միջոցով: Հետևաբար, ֆոտոավտոտրոֆները ծառայում են որպես հիմնական արտադրողներ էկոհամակարգի գրեթե բոլոր սննդային շղթայում:
Ի՞նչ է բջջային շնչառությունը:
Բջջային շնչառությունը կենսաքիմիական գործընթաց է, որի միջոցով բջիջները մակրոմոլեկուլների քիմիական էներգիան վերածում են էներգիայի՝ ATP-ի տեսքով: Բջջային շնչառությունը որպես վառելիք օգտագործում է ածխաջրեր, ճարպեր և սպիտակուցներ։ Բջջային շնչառության մեջ գլյուկոզան էներգիայի ամենատարածված աղբյուրն է: Բոլոր կենդանի օրգանիզմներն իրականացնում են շնչառություն՝ աերոբ շնչառություն թթվածնի առկայության դեպքում և անաէրոբ շնչառություն՝ թթվածնի բացակայության դեպքում։ Պրոկարիոտիկ բջիջները բջջային շնչառություն են իրականացնում ցիտոպլազմում, մինչդեռ էուկարիոտիկ բջիջները բջջային շնչառություն են իրականացնում հիմնականում բջջի միտոքոնդրիայի ներսում: Աերոբ շնչառության ժամանակ գլյուկոզայի մեկ մոլեկուլը կարող է առաջացնել ATP 36-38 մոլեկուլ, իսկ անաէրոբ շնչառության ժամանակ (գլյուկոլիզի և խմորման միջոցով) կարող է ստացվել միայն 2 ATP մոլեկուլ:
Նկար 02. Բջջային շնչառություն
Ավելին, բջջային շնչառությունը կարելի է բաժանել երեք նյութափոխանակության գործընթացների՝ գլիկոլիզ, Կրեբսի ցիկլ և էլեկտրոնների փոխադրման շղթա: Գլիկոլիզը տեղի է ունենում ցիտոզոլում, մինչդեռ Կրեբսի ցիկլը տեղի է ունենում միտոքոնդրիալ մատրիցում: Էլեկտրոնների փոխադրման շղթան առաջանում է ներքին միտոքոնդրիալ թաղանթում: Եթե թթվածին չկա, ապա շնչառությունը տեղի կունենա ցիտոզոլում մետաբոլիկ երկու ուղիներով՝ գլիկոլիզի և խմորման միջոցով:
Որո՞նք են նմանությունները ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության միջև:
- Ֆոտոսինթեզը և բջջային շնչառությունը կենդանի օրգանիզմների կենսական գործընթացներն են:
- Ավելին, երկու գործընթացներն էլ կախված են միմյանցից:
- Նրանք փոխլրացնող են միմյանց։
Ո՞րն է տարբերությունը ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության միջև:
Ֆոտոսինթեզը արևի լույսի և քլորոֆիլների առկայության դեպքում լույսի էներգիան փոխակերպում է ածխաջրերի քիմիական էներգիայի: Մինչդեռ բջջային շնչառությունը գործընթաց է, որը օրգանական միացությունների քիմիական էներգիան փոխակերպում է ATP (էներգիայի արժույթ)՝ այն օգտագործելու կենդանի օրգանիզմներում կատարվող բոլոր գործառույթների համար: Այսպիսով, սա է ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության հիմնական տարբերությունը: Ավելին, միայն ֆոտոավտոտրոֆներն են իրականացնում ֆոտոսինթեզ, մինչդեռ բոլոր կենդանի օրգանիզմներն իրականացնում են բջջային շնչառություն: Հետևաբար, սա նաև տարբերություն է ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության միջև:
Ավելին, ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության միջև հետագա տարբերությունն այն է, որ ֆոտոսինթեզն օգտագործում է ածխածնի երկօքսիդ և ջուր և արտադրում գլյուկոզա և թթվածին, մինչդեռ բջջային շնչառությունը օգտագործում է գլյուկոզա և թթվածին և արտադրում է ածխաթթու գազ, ջուր և էներգիա:Բացի այդ, ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում երկու փուլով՝ լույսի ռեակցիա և մութ ռեակցիա: Ի հակադրություն, բջջային շնչառությունը տեղի է ունենում երեք փուլով՝ գլիկոլիզ, Կրեբսի ցիկլ և էլեկտրոնների փոխադրման շղթա: Բացի այդ, ֆոտոսինթեզի վայրը քլորոպլաստներն են, մինչդեռ բջջային շնչառության վայրերը ցիտոպլազմա և միտոքոնդրիաներ են: Հետևաբար, սա նույնպես կարող ենք դիտարկել որպես ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության տարբերություն։
Ամփոփում – Ֆոտոսինթեզ ընդդեմ բջջային շնչառության
Ամփոփելով, և՛ ֆոտոսինթեզը, և՛ բջջային շնչառությունը կարևոր գործընթացներ են, որոնք տեղի են ունենում կենդանի օրգանիզմներում էներգիա ստանալու համար: Այնուամենայնիվ, ֆոտոսինթեզը պահպանում է արևի լույսի էներգիան քիմիական էներգիայի տեսքով շաքարի և օսլայի մոլեկուլներում, մինչդեռ բջջային շնչառությունը քայքայում է օրգանական միացությունները, ինչպիսիք են շաքարը և օսլան, որպեսզի էներգիա արտադրի ATP (էներգիայի արժույթ) տեսքով:Այս երկու գործընթացներն էլ կախված են միմյանցից. կենդանիները սնվում են բույսերի կողմից արտադրված մրգերով՝ նրանց բջջային շնչառության համար օրգանական միացություններ ստանալու համար. նրանք նաև օգտագործում են օդում արձակված թթվածինը շնչելու համար, մինչդեռ բույսերն իրենց հերթին կախված են կենդանիների կողմից օդ արտաշնչված ածխաթթու գազից ֆոտոսինթեզի գործընթացի համար: Մեկի բացակայության դեպքում մյուսի գոյատևման հնարավորությունները կտրուկ նվազում են: Այսպիսով, սա եզրափակում է ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության միջև եղած տարբերության ամփոփումը:
