Η βασική διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής είναι ότι η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί διοξείδιο του άνθρακα και νερό για την παραγωγή γλυκόζης και οξυγόνου, ενώ η κυτταρική αναπνοή χρησιμοποιεί γλυκόζη και οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας, διοξειδίου του άνθρακα και νερού.
Η φωτοσύνθεση και η κυτταρική αναπνοή είναι δύο κυτταρικές διεργασίες που συμβαίνουν στους οργανισμούς για την παραγωγή ενέργειας. Η φωτοσύνθεση μετατρέπει τη φωτεινή ενέργεια του ήλιου σε χημική ενέργεια της ζάχαρης απελευθερώνοντας οξυγόνο ως υποπροϊόν. Από την άλλη πλευρά, η κυτταρική αναπνοή είναι μια βιοχημική διαδικασία με την οποία τα κύτταρα λαμβάνουν ενέργεια από τους χημικούς δεσμούς των μορίων των τροφών. Η φωτοσύνθεση και η κυτταρική αναπνοή είναι βασικές διαδικασίες της ζωής. Αυτό το άρθρο υπογραμμίζει τη διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής.
Τι είναι η Φωτοσύνθεση;
Η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία που πραγματοποιείται από φωτοαυτοτροφικά. Οι φωτοαυτότροφοι παράγουν τη δική τους τροφή με αυτή τη διαδικασία. Τα φυτά, τα φύκια και τα κυανοβακτήρια είναι οι κύριες ομάδες φωτοαυτοτροφών. Κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης, χρησιμοποιώντας τη φωτεινή ενέργεια του ηλιακού φωτός, το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό μετατρέπονται σε γλυκόζη και οξυγόνο όταν υπάρχουν φωτοσυνθετικές χρωστικές. Το οξυγόνο, το οποίο είναι σημαντικό για όλα τα έμβια όντα, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα ως υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης. Η φωτοσύνθεση είναι μια πολύ κρίσιμη διαδικασία που επιτρέπει τη συνέχιση της ζωής στη γη. Το οξυγόνο που παράγεται μέσω της φωτοσύνθεσης είναι απαραίτητο για τη διαδικασία της αναπνοής των περισσότερων ζωντανών πλασμάτων στη γη. Οι υδατάνθρακες που παράγονται από τη φωτοσύνθεση είναι η απλούστερη μορφή τροφής που θα μπορούσε να υποστεί επεξεργασία από ζωντανούς οργανισμούς για να ληφθεί ενέργεια.
Εικόνα 01: Φωτοσύνθεση
Η ακόλουθη εξίσωση είναι η πιο κοινή μορφή σύνοψης της φωτοσύνθεσης:
Διοξείδιο του άνθρακα (6CO2) + Νερό (6H2O) --μετατρέπεται με τη βοήθεια φωτεινής ενέργειας -→ Γλυκόζη (C6H12O6) + Οξυγόνο (6 O2)
Η φωτοσύνθεση μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες διαδικασίες: διαδικασία εξαρτώμενη από το φως (αντίδραση φωτός) και διαδικασία ανεξάρτητη από το φως (σκοτεινή αντίδραση). Η φωτοσύνθεση που εξαρτάται από το φως χρειάζεται το πραγματικό ηλιακό φως για να αντιδράσει, ενώ η σκοτεινή αντίδραση χρειάζεται μόνο τα προϊόντα της αντίδρασης φωτός για να προχωρήσει. Η αντίδραση φωτός χρειάζεται τα φωτόνια και το νερό για να δώσει οξυγόνο που οδηγεί στην παραγωγή ATP και NADPH. Το NADPH είναι ένας αναγωγικός παράγοντας που μπορεί να μειώσει το μόριο υδρογόνου του.
Η φωτοσύνθεση της σκοτεινής αντίδρασης, γνωστή και ως κύκλος Calvin, χρησιμοποιεί διοξείδιο του άνθρακα και το νεοσύστατο NADPH για την παραγωγή φωσφογλυκεριδίων. Τα τρία σάκχαρα άνθρακα θα μπορούσαν να συνδυαστούν αργότερα για να σχηματίσουν ζάχαρη και άμυλο. Τα φυτά αποθηκεύουν αυτά τα παραγόμενα σάκχαρα και άμυλο με τη μορφή φρούτων και γιαμ, κ.λπ. για μελλοντική χρήση. Οι περισσότεροι άλλοι ζωντανοί οργανισμοί εξαρτώνται από αυτούς τους υδατάνθρακες που παράγονται από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης. Ως εκ τούτου, τα φωτοαυτότροφα χρησιμεύουν ως κύριοι παραγωγοί σχεδόν σε κάθε τροφική αλυσίδα σε ένα οικοσύστημα.
Τι είναι η κυτταρική αναπνοή;
Η κυτταρική αναπνοή είναι μια βιοχημική διαδικασία με την οποία τα κύτταρα μετατρέπουν τη χημική ενέργεια των μακρομορίων σε ενέργεια με τη μορφή ATP. Η κυτταρική αναπνοή χρησιμοποιεί υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνες ως καύσιμα. Η γλυκόζη είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη πηγή ενέργειας στην κυτταρική αναπνοή. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί πραγματοποιούν αναπνοή: αερόβια αναπνοή παρουσία οξυγόνου και αναερόβια αναπνοή απουσία οξυγόνου. Τα προκαρυωτικά κύτταρα πραγματοποιούν κυτταρική αναπνοή στο κυτταρόπλασμα ενώ τα ευκαρυωτικά κύτταρα εκτελούν κυτταρική αναπνοή κυρίως μέσα στα μιτοχόνδρια του κυττάρου. Στην αερόβια αναπνοή, ένα μόριο γλυκόζης μπορεί να δημιουργήσει 36-38 μόρια ATP, αλλά στην αναερόβια αναπνοή (μέσω γλυκόλυσης και ζύμωσης) θα μπορούσαν να προκύψουν μόνο 2 μόρια ATP.
Εικόνα 02: Κυτταρική αναπνοή
Επιπλέον, η κυτταρική αναπνοή μπορεί να χωριστεί σε τρεις μεταβολικές διεργασίες όπως η γλυκόλυση, ο κύκλος Krebs και η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Η γλυκόλυση συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα ενώ ο κύκλος του Krebs εμφανίζεται στη μιτοχονδριακή μήτρα. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων εμφανίζεται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη. Εάν δεν υπάρχει οξυγόνο, η αναπνοή θα συμβεί με δύο μεταβολικές οδούς στο κυτταρόπλασμα μέσω γλυκόλυσης και ζύμωσης.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής;
- Η φωτοσύνθεση και η κυτταρική αναπνοή είναι ζωτικές διαδικασίες των ζωντανών οργανισμών.
- Επιπλέον, και οι δύο διαδικασίες εξαρτώνται η μία από την άλλη.
- Είναι συμπληρωματικά μεταξύ τους.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής;
Η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία που μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια υδατανθράκων παρουσία ηλιακού φωτός και χλωροφύλλων. Ενώ, η κυτταρική αναπνοή είναι μια διαδικασία που μετατρέπει τη χημική ενέργεια των οργανικών ενώσεων σε ATP (ενεργειακό νόμισμα) προκειμένου να τη χρησιμοποιήσει για όλες τις λειτουργίες που συμβαίνουν σε ζωντανούς οργανισμούς. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής. Επιπλέον, μόνο τα φωτοαυτότροφα πραγματοποιούν φωτοσύνθεση ενώ όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί πραγματοποιούν κυτταρική αναπνοή. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής.
Επιπλέον, μια περαιτέρω διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής είναι ότι η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί διοξείδιο του άνθρακα και νερό και παράγει γλυκόζη και οξυγόνο, ενώ η κυτταρική αναπνοή χρησιμοποιεί γλυκόζη και οξυγόνο και παράγει διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ενέργεια. Επιπλέον, η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα μέσω δύο βημάτων: αντίδραση φωτός και αντίδραση σκότους. Αντίθετα, η κυτταρική αναπνοή λαμβάνει χώρα μέσω τριών σταδίων: γλυκόλυσης, κύκλος Krebs και αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Εξάλλου, η θέση της φωτοσύνθεσης είναι οι χλωροπλάστες ενώ οι θέσεις της κυτταρικής αναπνοής είναι το κυτταρόπλασμα και τα μιτοχόνδρια. Επομένως, μπορούμε να το θεωρήσουμε και αυτό ως διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής.
Σύνοψη – Φωτοσύνθεση εναντίον Κυτταρικής Αναπνοής
Συνοπτικά, τόσο η φωτοσύνθεση όσο και η κυτταρική αναπνοή είναι σημαντικές διεργασίες που συμβαίνουν στους ζωντανούς οργανισμούς για την απόκτηση ενέργειας. Ωστόσο, η φωτοσύνθεση αποθηκεύει την ενέργεια του ηλιακού φωτός με τη μορφή χημικής ενέργειας σε μόρια ζάχαρης και αμύλου, ενώ η κυτταρική αναπνοή διασπά οργανικές ενώσεις όπως η ζάχαρη και το άμυλο για να παράγει ενέργεια με τη μορφή ATP (ενεργειακό νόμισμα). Και οι δύο αυτές διαδικασίες εξαρτώνται η μία από την άλλη. τα ζώα τρέφονται με φρούτα που παράγονται από φυτά για να λάβουν οργανικές ενώσεις για την κυτταρική τους αναπνοή· χρησιμοποιούν επίσης το οξυγόνο που απελευθερώνεται στον αέρα για να αναπνεύσουν, ενώ τα φυτά με τη σειρά τους εξαρτώνται από το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέουν τα ζώα στον αέρα για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Ελλείψει του ενός, οι πιθανότητες επιβίωσης του άλλου υποβαθμίζονται δραστικά. Έτσι, αυτό ολοκληρώνει την περίληψη της διαφοράς μεταξύ της φωτοσύνθεσης και της κυτταρικής αναπνοής.
