Photosynthèse vs. Respiration cellulaire dans le flux d'électrons

La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des images miroir presque chimiques l'une de l'autre. Lorsque la Terre avait beaucoup moins d'oxygène dans l'air, les organismes photosynthétiques utilisaient du dioxyde de carbone et produisaient de l'oxygène comme sous-produit. Aujourd'hui, les plantes, les algues et les cyanobactéries utilisent ce processus similaire de photosynthèse. Tous les autres organismes, y compris les animaux, ont évolué pour utiliser une certaine forme de respiration cellulaire.

La photosynthèse et la respiration cellulaire font un usage intensif de l'exploitation de l'énergie des électrons en circulation pour conduire la synthèse d'un produit. Dans la photosynthèse, le produit principal est glucose, alors que dans la respiration cellulaire, il est ATP (l'adénosine triphosphate).

Il existe une grande différence entre la respiration au sein des organismes eucaryotes et procaryotes. Les plantes et les animaux sont tous deux eucaryotes car ils ont des organites complexes dans la cellule. Les plantes, par exemple, utilisent la photosynthèse au niveau de la membrane thylacoïdienne au sein d'un

Les eucaryotes qui utilisent la respiration cellulaire ont des organites appelés mitochondries, qui sont un peu comme la centrale électrique de la cellule. Les procaryotes peuvent utiliser la photosynthèse ou la respiration cellulaire, mais comme ils manquent d'organites complexes, ils produisent de l'énergie de manière plus simple. Cet article suppose l'existence de tels organites, car certains procaryotes n'utilisent même pas la chaîne de transport d'électrons. C'est-à-dire que vous pouvez supposer que cette discussion concerne les cellules eucaryotes (c'est-à-dire celles des plantes, des animaux et des champignons).

Dans la photosynthèse, la chaîne de transport d'électrons se produit au début du processus, mais elle vient à la fin du processus dans la respiration cellulaire. Les deux ne sont pas complètement analogues, cependant. Après tout, décomposer un composé n'est pas la même chose que galvaniser la production d'un composé.

La chose importante à retenir est que les organismes photosynthétiques tentent de fomenter le glucose comme source de nourriture alors que les organismes qui utilisent la respiration cellulaire décomposent le glucose en ATP, qui est le principal vecteur d'énergie de la cellule.

Il est important de se rappeler que la photosynthèse et la respiration cellulaire ont lieu dans les cellules végétales. Souvent, la photosynthèse est confondue avec une "version" de la respiration cellulaire que celle des autres eucaryotes, mais ce n'est pas le cas.

La photosynthèse utilise l'énergie obtenue de la lumière pour libérer les électrons des pigments de chlorophylle qui collectent la lumière. Les molécules de chlorophylle n'ont pas une réserve infinie d'électrons, elles récupèrent donc l'électron perdu d'une molécule d'eau. Il ne reste que des électrons et des ions hydrogène (particules d'hydrogène chargées électriquement). L'oxygène est créé en tant que sous-produit, c'est pourquoi il est expulsé dans l'atmosphère.

Dans la respiration cellulaire, la chaîne de transport d'électrons se produit après que le glucose a déjà été décomposé. Huit molécules de NADPH et deux molécules de FADH₂ rester. Ces molécules sont destinées à donner des électrons et des ions hydrogène à la chaîne de transport d'électrons. Le mouvement des électrons galvanise les ions hydrogène à travers la membrane de la mitochondrie.

Parce que cela forme une concentration d'ions hydrogène d'un côté, ils sont obligés de revenir à l'intérieur de la mitochondrie, ce qui galvanise la synthèse d'ATP. En toute fin de processus, les électrons sont acceptés par l'oxygène, qui se lie ensuite aux ions hydrogène pour produire de l'eau.

La dernière étape de la respiration cellulaire reflète le début de la photosynthèse, qui sépare l'eau et produit des électrons, de l'oxygène et des ions hydrogène. En utilisant ces connaissances, vous pourrez également prédire que la photosynthèse implique le mouvement d'ions hydrogène à travers la membrane thylacoïdienne afin de galvaniser la production d'ATP. Les électrons sont alors acceptés par NADPH (mais pas FADH₂ en photosynthèse). Ces composés entrent dans un processus comme celui de la respiration cellulaire en sens inverse afin qu'ils puissent synthétiser du glucose pour l'utilisation de l'énergie dans la cellule.