У попередній статті ми обговорювали, що таке фотосинтез та його процес. Ми також коротко дізналися, що цей процес є анаболічним процесом і тісно пов’язаний з іншим процесом, який називається хемосинтезом.
Але в чому різниця між ними? Чи здійснюються фотосинтез та хемосинтез організмами, що мають хлорофіл? Давайте обговоримо разом у цій статті.
Одне можна сказати точно: фотосинтез та хемосинтез - це анаболічні процеси. Сам анаболізм - це низка хімічних реакцій, пов’язаних із процесом впорядкування або синтезу складних молекул із простих молекул. Процес анаболізму використовує енергію і відомий як ендергонічна реакція.
Фотосинтез
Фотосинтез - це фізико-хімічний процес у зелених рослинах та інших організмах, що використовують світлову енергію та синтезують власну їжу. Зазвичай цей процес відбувається в хлоропластах, які знаходяться в клітинах молодих листків і стебел, що містять клітини хлорентимний.
У цьому процесі є дві стадії, а саме світла реакція і темна реакція. Світлова реакція відбувається в грані, тоді як темна - у стромі в хлоропластах.
(Читайте також: Визначення та процес фотосинтезу)
У світловій реакції відбувається перетворення світлової енергії в хімічну енергію і утворюється кисень (O2). Тоді як у темряві відбувається низка циклічних реакцій, які утворюють цукор із основних інгредієнтів СО2 та енергії (АТФ та НАДФН). Енергія, яка використовується в цій темній реакції, отримується завдяки світловій реакції. У темному процесі реакції сонячне світло не потрібно. Темна реакція спрямована на перетворення сполук, що містять атоми вуглецю, в молекули цукру.
У процесі фотосинтезу організми, що мають хлорофіл, перетворюють вуглекислий газ та воду в енергію у вигляді вуглеводів та кисню. Цьому процесу сприяють сонячне світло та хлорофіл.
Хемосинтез
З іншого боку, хемосинтез - це подія отримання органічних речовин за допомогою джерел енергії, що виникають в результаті хімічних реакцій. Ця енергія отримується в результаті окислення органічних сполук, що поглинаються з навколишнього середовища.
На відміну від фотосинтезу, що здійснюється рослинами, хемосинтез здебільшого здійснюється бактеріями. Деякі приклади - це бактерії, що відокремлюють метал (Тіобацили sp.), сірчані бактерії (Тіотрикс sp.), нітритні бактерії (Нітросомонада sp.), нітратні бактерії (Нітробактер sp.) та залізні бактерії (Кладотрикс sp.).
Багато мікроорганізмів у темних районах океану використовують хемосинтез для отримання біомаси з однієї молекули вуглецю. Можна виділити дві категорії. У дефіцитних місцях, де доступний молекулярний водень (H2), енергія, яка є в результаті реакції між CO2 і H2 (що призводить до виробництва метану, CH4), може бути достатньо великою, щоб стимулювати виробництво біомаси. Як альтернатива, в більшості океанічних середовищ енергія для хемосинтезу походить від реакції таких речовин, як сірководень або окислений аміак. Це може статися як з киснем, так і без нього.
Фотосинтез проти хемосинтезу
При фотосинтезі джерело енергії походить від світла, тоді як при хемоцистезі це хімічна речовина. Діючими особами у фотосинтезі є організми з хлорофілом, тоді як ті, що здійснюють хемосинтез, є організмами, які не є хлорофілом або хемосинтетичними організмами.
Говорячи про основні матеріали, якщо в процесі фотосинтезу основними інгредієнтами є СО2 та Н20 з результатами у вигляді вуглеводів; В процесі хемосинтезу основними інгредієнтами є C, H, O, N, S, P (глюкоза, нітрати, сульфати та фосфати) з результатами у вигляді вуглеводів та інших сполук.
Отже, де відбуваються ці два процеси? Фотосинтез відбувається в хлоропластах, тоді як хемосинтез відбувається в таких пігментах, як хлорофіл.
