Fotosyntéza vs. buněčné dýchání
Share
Fotosyntéza a dýchání jsou reakce, které se vzájemně doplňují v prostředí. Ve skutečnosti jsou to stejné reakce, ale vyskytují se obráceně. Zatímco ve fotosyntéze produkují oxid uhličitý a voda glukózu a kyslík, během dýchacího procesu produkují glukóza a kyslík oxid uhličitý a vodu.
Fungují dobře, protože živé organismy dodávají rostlinám oxid uhličitý, který podléhá fotosyntéze a produkuje glukózu a tyto rostliny a bakterie dávají kyslík, který všechny živé organismy potřebují k dýchání.
Srovnávací tabulka
| Buněčné dýchání | Fotosyntéza | |
|---|---|---|
| Výroba ATP | Ano; teoretický výtěžek je 38 ATP molekul na glukózu, ale skutečný výtěžek je pouze asi 30-32. | Ano |
| Činidla | C6H12O6 a 6O2 | 6CO2 a 12H2O a světelná energie |
| Požadavek slunečního záření | Sluneční světlo není nutné; k buněčnému dýchání dochází vždy. | Může se vyskytnout pouze za slunečního světla |
| Chemická rovnice (vzorec) | 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP (energie) | 6CO2 + 12H2O + světlo -> C6H12O6 + 6O2 + 6H20 |
| Proces | Výroba ATP oxidací organických cukerných sloučenin. [1] glykolóza: štěpení cukrů; vyskytuje se v cytoplazmě [2] Krebsův cyklus: vyskytuje se v mitochondriích; vyžaduje energii [3] Electron Transport Chain - in mitochondria; převádí O2 na vodu. | Produkce organického uhlíku (glukózy a škrobu) z anorganického uhlíku (oxid uhličitý) za použití ATP a NADPH produkovaných při světelně závislé reakci |
| Osud kyslíku a oxidu uhličitého | Kyslík je absorbován a uvolňuje se oxid uhličitý. | Oxid uhličitý se absorbuje a uvolňuje se kyslík. |
| Potřebná nebo uvolněná energie? | Uvolňuje energii krokovým způsobem jako molekuly ATP | Vyžaduje energii |
| Hlavní funkce | Rozklad potravin. Uvolnění energie. | Výroba potravin. Zachytávání energie. |
| Chemická reakce | Glukóza se rozkládá na vodu a oxid uhličitý (a energii). | Oxid uhličitý a voda se kombinují v přítomnosti slunečního světla a vytvářejí glukózu a kyslík. |
| Fáze | 4 stupně: glykolýza, spojovací reakce (oxidace pyruvátu), Krebsův cyklus, transportní řetězec elektronů (oxidační fosforylace). | 2 stupně: Reakce závislá na světle, reakce nezávislá na světle. (Světelný cyklus AKA & Kalvinův cyklus) |
| Co pohání ATP syntázu | H + protonový gradient přes vnitřní mitochondriální membránu do matrice. Vysoká koncentrace H + v intermembránovém prostoru. | H + gradient přes tylakoidní membránu do stroma. Vysoká koncentrace H + v lumenu tylakoidu |
| produkty | 6CO2 a 6H2O a energie (ATP) | C6H12O6 (nebo G3P) a 6O2 a 6H20 |
| Co pumpuje protony přes membránu | Elektronový dopravní řetězec. Elektrochemický gradient vytváří energii, kterou protony používají k pasivní syntéze ATP. | Elektronový dopravní řetězec |
| Dochází k tomu, ve kterých organelle? | Mitochondrická glykolýza (cytoplazma) | Chloroplasty |
| Konečný elektronový receptor | O2 (kyslíkový plyn) | NADP + (tvoří NADPH) |
| Vyskytuje se u kterých organismů? | Vyskytuje se ve všech živých organismech (rostlinách a zvířatech). | Vyskytuje se v rostlinách, protistách (řasách) a některých bakteriích. |
| Zdroj elektronů | Glukóza, NADH +, FADH2 | Oxidace H2O v PSII |
| Katalyzátor - látka, která zvyšuje rychlost chemické reakce | Pro respirační reakci není nutný žádný katalyzátor. | Reakce probíhá v přítomnosti chlorofylu. |
| Vysoká elektronová potenciální energie | Z lámání dluhopisů | Ze světelných fotonů. |
Obsah: Fotosyntéza vs. buněčné dýchání
- 1 Definice fotosyntézy a dýchání
- 2 Zahrnuté procesy
- 3 Místo reakce
- 4 Reakční kinetika
- 5 Video porovnávající fotosyntézu a dýchání
- 6 Reference
Definice fotosyntézy a dýchání
Fotosyntéza je proces fotoautotrofů, který přeměňuje oxid uhličitý na organické sloučeniny v přítomnosti slunečního světla. Dýchání je sada metabolických reakcí, které přijímají buňky živých organismů, které přeměňují živiny, jako je cukr, na ATP (adenosintrifosfát) a odpadní produkty.
Zahrnuté procesy
Procesy v fotosyntéza jsou rozděleny na základě požadavku slunečního záření, zatímco dýchací procesy jsou rozděleny na základě požadavku na kyslík. Proto ve fotosyntéze máte během světla reakce závislé na světle a temné reakce dýchání existuje aerobní dýchání a anaerobní dýchání.
Při fotosyntéze na světlo závislých reakcích dopadá ultrafialové světlo na chlorofylové pigmenty, které excitují elektrony, což vede k oddělení molekul kyslíku od oxidu uhličitého. V temných reakcích se molekuly uhlíku nyní nezávislé na kyslíku přeměňují na uhlohydráty a ukládají se v rostlinných buňkách jako zdroj energie a potravy. V aerobním buněčném dýchání se kyslík používá k přeměně organických sloučenin na energii a při anaerobním dýchání přeměňuje organické sloučeniny na energii bez použití kyslíku.
Místo reakce
Fotosyntéza probíhá v chloroplastech a organelách rostlinné buňky. Dýchání probíhá v cytoplazmě a mitochondrii v buňce živého organismu.
Reakční kinetika
Akceptor elektronů ve fotosyntéze je NAD +, zatímco v dýchání je elektronovým akceptorem NADH. Při buněčné respirační reakci je produkováno 36 molekul ATP při úplné oxidaci jedné molekuly glukózy.
Video porovnávající fotosyntézu a dýchání
Reference
- Wikipedia: Fotosyntéza
- Wikipedia: Buněčné dýchání
