В предыдущей статье мы обсуждали, что такое фотосинтез и его процесс. Мы также вкратце узнали, что этот процесс является анаболическим и тесно связан с другим процессом, называемым хемосинтезом.
Но в чем разница между ними? Осуществляются ли фотосинтез и хемосинтез организмами, имеющими хлорофилл? Давайте вместе обсудим в этой статье.
Одно можно сказать наверняка, фотосинтез и хемосинтез являются анаболическими процессами. Сам по себе анаболизм - это серия химических реакций, связанных с процессом построения или синтеза сложных молекул из простых. Процесс анаболизма использует энергию и известен как эндергоническая реакция.
Фотосинтез
Фотосинтез - это физико-химический процесс зеленых растений и других организмов, использующий световую энергию и синтезирующий собственную пищу. Этот процесс обычно происходит в хлоропластах, которые находятся в клетках молодых листьев и стеблей, содержащих хлоренхимтные клетки .
В этом процессе есть две стадии: светлая реакция и темная реакция. Светлая реакция происходит в гранах, а темная реакция - в строме хлоропластов.
(Также читайте: Определение и процесс фотосинтеза)
В световой реакции происходит преобразование световой энергии в химическую энергию с образованием кислорода (O2). В то время как в реакции темноты происходит серия циклических реакций, которые образуют сахар из основных ингредиентов CO2 и энергии (АТФ и НАДФН). Энергия, используемая в этой темной реакции, получается из светлой реакции. В темноте реакции не требуется солнечный свет. Темная реакция направлена на превращение соединений, содержащих атомы углерода, в молекулы сахара.
В процессе фотосинтеза организмы, содержащие хлорофилл, преобразуют углекислый газ и воду в энергию в виде углеводов и кислорода. Этому процессу способствуют солнечный свет и хлорофилл.
Хемосинтез
С другой стороны, хемосинтез - это процесс получения органических веществ с использованием источников энергии, возникающих в результате химических реакций. Эта энергия получается в результате окисления органических соединений, поглощаемых из окружающей среды.
В отличие от фотосинтеза растений, хемосинтез в основном осуществляется бактериями. Некоторыми примерами являются бактерии, разделяющие металлы ( Thiobacillus sp.), Серные бактерии ( Thiotrix sp.), Нитритные бактерии ( Nitrosomonas sp.), Нитратные бактерии ( Nitrobacter sp.) И железобактерии ( Cladotrix sp.).
Многие микроорганизмы в темных районах океана используют хемосинтез для производства биомассы из одной молекулы углерода. Можно выделить две категории. В ограниченных местах, где доступен молекулярный водород (H2), энергия, доступная в результате реакции между CO2 и H2 (приводящей к образованию метана, CH4), может быть достаточно большой, чтобы стимулировать производство биомассы. В качестве альтернативы, в большинстве океанических сред энергия для хемосинтеза поступает от реакции таких веществ, как сероводород или окисленный аммиак. Это может происходить в присутствии кислорода или без него.
Фотосинтез против хемосинтеза
При фотосинтезе источником энергии является свет, а при хемоцистезе - химическое вещество. Акторами фотосинтеза являются хлорофилльные организмы, тогда как те, которые осуществляют хемосинтез, - организмы, не имеющие хлорофилла или хемосинтезирующих организмов.
Говоря об основных материалах, если в фотосинтезе основными ингредиентами являются CO2 и H2O, а результат получается в виде углеводов; В процессе хемосинтеза основными используемыми ингредиентами являются C, H, O, N, S, P (глюкоза, нитрат, сульфат и фосфат), в результате чего образуются углеводы и другие соединения.
Итак, где происходят эти два процесса? Процесс фотосинтеза происходит в хлоропластах, а хемосинтез происходит в пигментах, таких как хлорофилл.
