Ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոսինթեզը արևի էներգիան ածխաջրերի վերածելու գործընթացն է ֆոտոավտոտրոֆների միջոցով, մինչդեռ քիմոսինթեզը անօրգանական միացությունների կամ մեթանի քիմիական էներգիան քիմոավտոտրոֆների միջոցով օրգանական միացությունների վերածելու գործընթացն է:
Ֆոտոսինթեզը և քիմոսինթեզը երկու կարևոր գործընթացներ են, որոնք թույլ են տալիս կենդանի օրգանիզմներին սնունդ արտադրել իրենց համար: Ե՛վ ֆոտոսինթեզը, և՛ քիմոսինթեզը օգնում են պահպանել կենդանի օրգանիզմները: Թեև երկու գործընթացներն էլ օգտագործում են CO2 և արտադրում են օրգանական միացություններ, դրանք տարբերվում են հոդվածում քննարկված մի քանի բնութագրերից:Ինչպես հուշում են անունները, լուսանկարը նշանակում է արևի լույս, իսկ քիմո նշանակում է քիմիական: Հետևաբար, արևի լույսը էներգիա է ապահովում ֆոտոսինթեզի համար, մինչդեռ անօրգանական միացությունների քիմիական էներգիան էներգիա է ապահովում քիմոսինթեզի համար:
Ի՞նչ է ֆոտոսինթեզը:
Ֆոտոսինթեզը նյութափոխանակության գործընթաց է, որի միջոցով ֆոտոավտոտրոֆները արեգակնային էներգիան վերածում են քիմիական էներգիայի օրգանական միացություններում, ինչպիսիք են ածխաջրերը, օգտագործելով ածխածնի երկօքսիդը և ջուրը որպես հումք քլորոֆիլի առկայության դեպքում: Ֆոտոսինթեզի երկու հիմնական գործընթաց կա. լույսի ռեակցիա և մութ ռեակցիա։
Ֆոտոսինթեզի լուսային ռեակցիա
Լույսի ռեակցիան տեղի է ունենում թիլաոիդ թաղանթում։ Լույսի ռեակցիայի ժամանակ պիգմենտային մոլեկուլները կլանում են լույսի էներգիան և տեղափոխվում P680 քլորոֆիլի մոլեկուլներ II ֆոտոհամակարգի արձագանքման կենտրոնում։ Երբ P680-ը կլանում է էներգիան, նրա էլեկտրոնները ստանում են բարձր էներգիա և ուժեղանում: Էլեկտրոնների առաջնային ընդունիչները վերցնում են այս բարձր էներգիայի էլեկտրոնները և անցնում մի շարք կրող մոլեկուլների միջով, ինչպիսին է ցիտոքրոմը և վերջապես անցնում դեպի ֆոտոհամակարգ I:Երբ էլեկտրոնները անցնում են կրիչի մոլեկուլներով, յուրաքանչյուր քայլում էներգիան ազատվում է, իսկ թողարկված էներգիան պահվում է ATP-ի տեսքով։ Դա ֆոտոֆոսֆորիլացում կոչվող գործընթացն է։
Միևնույն ժամանակ, ջրի մոլեկուլները լույսի էներգիայով բաժանվում են O2,և դա ջրի ֆոտոլիզ կոչվող գործընթացն է: Երբ ջրի չորս մոլեկուլները բաժանվում են, այն արտադրում է 2 թթվածնի մոլեկուլ, 4 պրոտոն և 4 էլեկտրոն: Ֆոտոլիզից ստացված էլեկտրոնները փոխարինում են PS II-ի կորցրած էլեկտրոններին: Ի վերջո, արտադրված թթվածինը արտազատվում է մթնոլորտ։
Այնուհետև, երբ PS I-ն էներգիա է ստանում, նրա էլեկտրոնները նույնպես գրգռվում են դեպի էներգիայի բարձր մակարդակներ: Էլեկտրոնների ընդունիչները ընդունում են այս էլեկտրոնները և անցնում NADP մոլեկուլների մեջ: Այնուհետև NADP մոլեկուլները վերածվում են NADPH2 մոլեկուլների:
Նկար 01. Ֆոտոսինթեզ
Ֆոտոսինթեզի մութ ռեակցիա
Մութ ռեակցիան (Կալվինի ցիկլը) տեղի է ունենում քլորոպլաստի ստրոմայում: Այն սկսվում է C 5 միացությունից, որը կոչվում է ռիբուլոզա բիսֆոսֆատ: Ռիբուլոզա բիսֆոսֆատը ընդունում է ածխածնի երկօքսիդը և վերածվում ֆոսֆոգգլիցերատի երկու մոլեկուլների (PGA): PGA-ն այս ֆոտոսինթեզի գործընթացի առաջին կայուն արդյունքն է, ինչպես նաև առաջին ածխաջրածինը: Այնուհետև PGA-ն վերածվում է PGAL-ի և այս փոխակերպումն օգտագործում է ամբողջ NADPH2 և ATP-ի մի մասը, որն արտադրվում է լույսի ռեակցիայի ժամանակ: Այս կետում բարդ ածխաջրեր, ինչպիսիք են գլյուկոզան և սախարոզը, արտադրվում են PGA-ի մի մասից, մինչդեռ մնացած PGA-ն օգտագործվում է RuBP-ի առաջացման համար: Նմանապես, մութ ռեակցիան տեղի է ունենում ցիկլային ձևով:
Ի՞նչ է քիմոսինթեզը:
Քիմոսինթեզն այն գործընթացն է, որի միջոցով քիմոավտոտրոֆներն իրենց համար սնունդ են արտադրում (ածխաջրեր): Ի տարբերություն ֆոտոսինթեզի, քիմոսինթեզը արևի լույսի կարիք չունի: Հետևաբար, այն հայտնվում է մութ պայմաններում, հիմնականում՝ ծովի խորքում՝ հիդրոթերմալ օդանցքների մոտ։
Նկար 02. Քիմոսինթեզ
Հետևաբար, քիմոսինթեզի ընթացքում անօրգանական միացությունների քիմիական էներգիան, ինչպիսիք են ջրածնի գազը, ջրածնի սուլֆիդը կամ մեթանը, վերածվում են ածխաջրերի: Սննդի արտադրության այս տեսակը հիմնականում օգտագործվում է պրոկարիոտների կողմից, ինչպիսիք են ծծմբի օքսիդացնող գամմա և էպսիլոն պրոտեոբակտերիաները, Aquificae-ն, մեթանոգեն արխեաները և նեյտրոֆիլ երկաթը օքսիդացնող բակտերիաները: Ավելին, քիմոսինթեզի արդյունքում առաջանում են ծծմբային միացություններ՝ որպես կողմնակի արտադրանք:
Որո՞նք են նմանությունները ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի միջև:
- Եվ ֆոտոսինթեզը և քիմոսինթեզը արտադրում են սնունդ կամ ածխաջրեր:
- Նրանք էներգիան վերածում են օրգանական նյութի:
- Այս գործընթացներում տեղի են ունենում մի շարք ռեակցիաներ:
- Նաև, երկու գործընթացներն էլ օգտագործում են CO2.
- Բացի այդ, այս երկու գործընթացներն էլ օգնում են խթանել և պահպանել կյանքը Երկրի վրա:
Ո՞րն է տարբերությունը ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի միջև:
Ֆոտոսինթեզը պրոցես է, որն օգտագործում է արևի լույսը՝ բույսերի, ջրիմուռների և ցիանոբակտերիաների կողմից ածխաջրեր արտադրելու համար: Մյուս կողմից, քիմոսինթեզը գործընթաց է, որն օգտագործում է անօրգանական միացությունների էներգիան բակտերիաների կողմից ածխաջրեր արտադրելու համար: Հետևաբար, սա է ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի հիմնական տարբերությունը: Ֆոտոավտոտրոֆներն իրականացնում են ֆոտոսինթեզ, մինչդեռ քիմոավտոտրոֆներն իրականացնում են քիմոսինթեզ: Ավելին, ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում, երբ առկա է արևի լույսը, մինչդեռ քիմոսինթեզը տեղի է ունենում մութ պայմաններում, հիմնականում ծովի հատակին, հիդրոթերմալ օդափոխիչների մոտ: Այսպիսով, դա ևս մեկ տարբերություն է ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի միջև:
Բացի այդ, ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի ևս մեկ տարբերություն այն է, որ քլորոֆիլային պիգմենտների առկայությունը անհրաժեշտ է ֆոտոսինթեզ իրականացնելու համար, մինչդեռ քիմոսինթեզը քլորոֆիլների կարիք չունի:Ավելին, ֆոտոսինթեզը արտադրում է թթվածին որպես կողմնակի արտադրանք, մինչդեռ քիմոսինթեզը առաջացնում է ծծմբային միացություններ որպես կողմնակի արտադրանք:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի տարբերության վերաբերյալ ավելի շատ տարբերություն է տալիս երկու գործընթացների միջև:
Ամփոփում – Ֆոտոսինթեզ ընդդեմ քիմոսինթեզ
Ֆոտոսինթեզը և քիմոսինթեզը երկու գործընթացներ են, որոնք օգտագործվում են օրգանիզմների կողմից գլյուկոզա արտադրելու համար: Այս երկու գործընթացները չափազանց կարևոր են, քանի որ դրանք սնունդ են ապահովում բոլոր կենդանի օրգանիզմների համար, ներառյալ կենդանիները: Ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի հիմնական տարբերությունը էներգիայի աղբյուրն է: Ֆոտոսինթեզն օգտագործում է էներգիա արևի լույսից, մինչդեռ քիմոսինթեզն օգտագործում է անօրգանական միացությունների էներգիան, ինչպիսիք են H2, H2S, մեթանը և այլն:Ֆոտոավտոտրոֆները արտադրում են գլյուկոզա ֆոտոսինթեզի միջոցով, մինչդեռ քիմոավտոտրոֆները գլյուկոզա են արտադրում քիմոսինթեզի միջոցով: Ավելին, ֆոտոսինթեզը հանգեցնում է թթվածնի ձևավորմանը որպես կողմնակի արտադրանք, մինչդեռ քիմոսինթեզը հանգեցնում է ծծմբի միացությունների ձևավորմանը որպես կողմնակի արտադրանք: Այսպիսով, սա ֆոտոսինթեզի և քիմոսինթեզի ամփոփումն է։
