Šūnu elpošana notiek visos dzīvajos organismos, jo tas ir vienkāršs process skābekļa un glikozes pārvēršanai oglekļa dioksīdā un ūdenī un galu galā enerģijas iegūšanai ķermeņa šūnās. Gluži pretēji, fotosintēze notiek zaļajos augos, kas satur hlorofilu un izmanto saules gaismu un ūdeni, lai to pārveidotu enerģijā.
Tie ir divi savstarpēji procesi ar vienu un to pašu mērķi iegūt enerģiju, bet izmantojot dažādas metodes, dažādus avotus un tādējādi izdalot dažādus produktus. Pat abi ir nepieciešami enerģijas apmaiņai, kuru pieprasa dzīvās lietas. Lai arī šūnu elpošanu veic visu veidu dzīvās šūnas neatkarīgi no tā, vai tas ir augs vai dzīvnieks, prokarioti vai eikarioti, bet fotosintēze tiek veikta tikai zaļajos augos un nedaudzās baktērijās.
Viens kalngals iedomājas veicamo darbu bez enerģijas pieprasījuma - gan iekšēji, gan ārēji, tieši vai netieši. Tāpēc mēs varam teikt, ka šie divi procesi ir viens no būtiskajiem elementiem dzīvības uzturēšanai uz Zemes. Šajā brīdī mēs apsvērsim atšķirību starp divām būtiskajām un enerģiju nodrošinošajām reakcijām uz dzīvām šūnām, kur viena ir šūnu elpošana, otra - fotosintēze.
Salīdzināšanas tabula
| Salīdzināšanas pamats | Šūnu elpošana | Fotosintēze |
|---|---|---|
| Nozīme | Šūnu elpošana ir process, kurā enerģija tiek pārveidota un piegādāta dažādām ķermeņa šūnām. Šeit glikoze un skābeklis tiek pārveidoti par oglekļa dioksīdu un ūdeni, un tādējādi tiek atbrīvota enerģija (ATP). | Saules gaismas un ūdens izmantošanas procesu, lai to pārveidotu enerģijā, sauc par fotosintēzi, ko īpaši veic zaļie augi un dažas baktērijas. Zaļais pigments, ko sauc par hlorofilu, ir atbildīgs par šo pārveides procesu. |
| Notiek iekšā | Dzīvā šūna, kā arī zaļajos un zaļajos augos. | Fotosintēze notiek tikai augos, kas satur hlorofilu. |
| Šūnu elpošana notiek gaismā (dienā), kā arī tumsā (naktī). | Fotosintēze notiek tikai gaismā (dienā). | |
| Iesaistītā reakcija | 1. Glikolīze, kas notiek šūnu citoplazmā. 2. Krebsa jeb citronskābes cikls notiek šūnas mitohondriju matricā. 3. Elektronu transporta ķēde vai oksidatīvā fosforilēšanās, kas notiek mitohondriju membrānā. | 1. Gaismas reakcija, kas notiek hloroplasta gramā. 2. Tumša reakcija vai Kalvina cikls, kas notiek hloroplasta stromā. 3. Fotolīze vai ūdeni šķeļošs komplekss, kas notiek vairogdziedzera lūmenā. |
| Enerģija | Tā ir eksotermiska reakcija, jo šī procesa laikā tiek atbrīvota enerģija. | Tas ir endotermisks process, jo enerģija tiek uzkrāta vai izmantota. |
| Izdalītā enerģija ir ATP formā un tiek izmantota dažādās vielmaiņas aktivitātēs. | Enerģija ir glikozes vai ķīmiskas enerģijas veidā, kas tiek izmantota tumšās reakcijas laikā. | |
| Potenciālā enerģija tiek pārveidota kinētiskajā enerģijā. | Gaismas enerģija tiek pārveidota par potenciālo enerģiju. | |
| Oksidējošā fosforilēšana | Šūnu elpošanā notiek oksidatīvā fosforilēšanās. | Šeit notiek fotofosforilēšanās. |
| Citas aktivitātes | Tas ir katabolisks process. | Tas ir anabolisks process. |
| Procesa laikā tiek absorbēts skābeklis un ogļhidrāti. | Izdalās skābeklis un ogļhidrāti. | |
| Izdalās oglekļa dioksīds un ūdens. | Tiek absorbēts oglekļa dioksīds un ūdens. |
Šūnu elpošanas definīcija
Šajā procesā ogļhidrāti glikozes veidā tiek sadalīti un kopā ar skābekli tiek pārveidoti oglekļa dioksīdā un ūdenī, tādējādi atbrīvojot enerģiju kā ATP vai adenozīna trifosfātu. Šī enerģija tiek izmantota dažādām vielmaiņas darbībām un citam šūnu darbam.
Šūnu elpošana notiek šūnas mitohondrijās un citoplazmā. Atšķirībā no fotosintēzes, tā darbojas dienu un nakti. Lai arī tā nav tik vienkārša reakcija, kā mēs sakām, tas ir ilgs process, kurā iziet četras galvenās darbības.
- Glikolīze (cukura sadalīšana vai šķelšana) - tā notiek šūnas citoplazmā, kur viena glikozes C6H12O6 molekula tiek sadalīta divās molekulās - pirūnskābē. Tātad šeit no vienas glikozes molekulas tiek ģenerētas divas ATP molekulas.
- Pārejas reakcija - Piruvavīnskābe tiek nosūtīta uz mitohondrijiem, kur tā tiek pārveidota par Acetyl CoA un tiek tālāk sadalīta.
- Citronskābes cikls vai Krebsa cikls - tas notiek mitohondriju matricā, kur Acetyl CoA tiek sadalīts, skābekļa klātbūtnē un kopā ar daudziem NADH veidojas četri ATP. Pat oglekļa dioksīds un ūdens izdalās no šīs reakcijas atkritumiem.
- Elektronu transporta ķēde (ETC) - to sauc arī par ķemiozmotisko teoriju, kuru ierosināja Pīters Mitčels. Šajā reakcijā uz katru glikozi ģenerē trīsdesmit divus (32) ATP .
Tātad vispārējā reakcija ir rakstīta šādi:
Tomēr iepriekš mēs apspriedām tikai par šūnu aerobo elpošanu, kas notiek skābekļa klātbūtnē un tādējādi no vienas glikozes molekulas iegūst trīsdesmit astoņas (38) ATP molekulas. Bet kā būtu gadījumā, ja trūkst skābekļa, piemēram, skrienot vai veicot kādu vingrinājumu. To sauc par anaerobo stāvokli, kad no vienas glikozes molekulas tikai glikolīzes ceļā tie rada tikai divas (2) ATP molekulas.
Tas netiek pakļauts molekulu turpmākai sadalīšanai, jo ķermenis tajā brīdī prasa tūlītēju enerģiju. Otrkārt, skābekļa klātbūtnē notiek citas reakcijas, un tas ir iemesls, kāpēc tās tiek izlaistas. Anaerobās reakcijas sauc arī par fermentāciju .
Tāpēc to sauc par katabolisko procesu, jo enerģija tiek atbrīvota jebkurā formā, sadalot lielās molekulas mazākās.
Fotosintēzes definīcija
Vispārīgi runājot, ja mēs definējam fotosintēzes procesu, mēs teiksim “procesu, kurā saules gaisma un ūdens tiek pārveidoti enerģijā vai pārtikā, un to veic zaļie augi. Bet ķīmiski tas ir oksidācijas-reducēšanās process (oksidēšana ir elektronu noņemšana, un reducēšana ir elektronu iegūšana, ko veic molekula). Šis process notiek tikai gaismā (saules gaismā) un tā sauktajā gaismas oksidācijas procesā.
Fotosintēze notiek zaļo augu lapās, īpaši hloroplastā, kas ir niecīga struktūra lapu šūnās. Hloroplasts satur hlorofilu (zaļa ķīmiska viela), kas atbild par lapu zaļo krāsu.
Hlorofils absorbē saules enerģiju un tiek izmantots ūdens molekulu atdalīšanai skābeklī un ūdeņradī. Tālāk no lapām atmosfērā izdalās skābeklis, un oglekļa dioksīdu un ūdeņradi izmanto, lai augiem iegūtu pārtiku vai glikozi.
To var izstrādāt, izmantojot šādu vienādojumu:
Tātad mēs varam teikt, ka iepriekšminētajā reakcijā saules gaisma klātbūtnē notiek ūdens H2O oksidēšana un izdalās skābeklis (O2) un ūdeņraža joni (H +). Izņemtie ūdeņraža joni un elektroni pārvietojas uz oglekļa dioksīdu (CO2) un reducējas kā organiskais produkts. Tātad vienādojumā ir definēta kopējā reakcija, kurā fotosintēzes laikā veidojas ogļhidrāti (C6H12O6).
Lai arī iepriekš minētais vienādojums ir visa procesa kopsavilkums, tajā ir iesaistīti daudzi fermenti un notiek arī citas reakcijas. Process ir sadalīts divos posmos: gaišā reakcija un tumšā reakcija.
- Gaismas reakcija - gaismas enerģija tiek absorbēta un tiek izmantota elektronu pārnešanai, tādējādi iegūstot adenozīna trifosfātu (ATP) un nikotīna adenīna dinukleotīda fosfāta (NADPH) reducēšanu.
- Tumša reakcija - šajā procesā oglekļa dioksīds tiek reducēts līdz organiskiem oglekļa savienojumiem, ar vieglas reakcijas laikā veidojoties ATP un NADPH.
Galvenās atšķirības starp šūnu elpošanu un fotosintēzi
Gaidāmie punkti parādīs būtiskās atšķirības starp šūnu elpošanu un fotosintēzi:
- Process, kurā šūnai tiek ražota enerģija, lai tā varētu veikt darbu, ir pazīstams kā šūnu elpošana . Tas notiek šūnas mitohondrijos, kur skābeklis un ogļhidrāti tiek pārveidoti ūdenī un oglekļa dioksīdā un tādējādi atbrīvo enerģiju. Tikmēr vēl viens enerģijas iegūšanas process ar saules gaismas un ūdens palīdzību ir pazīstams kā fotosintēze . Lai gan šis process attiecas tikai uz zaļajiem augiem un tikai dažām baktērijām. Tomēr augos fotosintēzi veic pigments, ko sauc par hlorofilu un kas atrodas lapās.
- Šūnu elpošana notiek visās dzīvajās šūnās (mitohondrijās), savukārt fotosintēze notiek tikai augos, kas satur hlorofilu. Fotosintēze notiek tikai dienā, turpretī šūnu elpošanai šāda stāvokļa nav, jo tas notiek gan dienā, gan naktī.
- Šūnu elpošanā iesaistītās reakcijas ir glikolīze, Krebsa vai citronskābes cikls, elektronu transporta ķēde vai oksidatīvā fosforilēšana. Lai arī fotosintēzē iesaistītās reakcijas ir Gaismas reakcija, Tumšā reakcija vai Kalvina cikls, Fotolīze vai Ūdens spļaušanas komplekss.
- Šūnu elpošana ir eksotermiska reakcija, jo enerģija izdalās ATP formā un tiek izmantota dažādās vielmaiņas aktivitātēs. No otras puses, fotosintēze ir endotermisks process, jo enerģija tiek uzkrāta vai izmantota, un tā ir glikozes vai ķīmiskas enerģijas veidā, ko izmanto tumšās reakcijas laikā.
- Šūnu elpošanas procesā potenciālā enerģija tiek pārveidota kinētiskajā enerģijā, savukārt fotosintēzē gaismas enerģija tiek pārveidota potenciālajā enerģijā .
- Pat oksidatīvā fosforilēšanās notiek šūnu elpošanā, savukārt fosforilēšanās aktivitāte notiek fotosintēzē.
- Citas svarīgas šūnu elpošanas iezīmes ir tādas, ka tas ir katabolisks process . Otrkārt, procesā tiek absorbēts skābeklis un ogļhidrāti (glikoze), izdalās oglekļa dioksīds un ūdens. Bet fotosintēze ir anabolisks process, kurā izdalās skābeklis un ogļhidrāti, kā arī tiek absorbēts oglekļa dioksīds un ūdens.
Secinājums
No iepriekšminētā raksta mēs varam teikt, ka abi bioloģiskie procesi ir savstarpēji izdevīgās attiecībās, kur no viena procesa (fotosintēzes) tiek atbrīvots skābeklis, kas tiek izmantots citā procesā (šūnu elpošana), un pretī no tā izdalās oglekļa dioksīds. šūnu elpošanas process, kas tiek izmantots fotosintēzē.
Mēs arī pamanījām, ka abu metožu ķīmiskās reakcijas ir pretējas viena otrai, mēs varam teikt, ka šie ir savstarpēji saistīti procesi, lai gan viens no tiem notiek tikai augos.
