A fotoszintézis és a sejtlégzés szinte kémiai tükörképek egymásról. Amikor a Föld sokkal kevesebb oxigént tartalmazott a levegőben, a fotoszintetikus organizmusok szén-dioxidot használtak, és melléktermékként oxigént termeltek. Ma a növények, az algák és a cianobaktériumok használják ezt a hasonló fotoszintézis folyamatot. Minden más organizmus, beleértve az állatokat is, a sejtlégzés valamilyen formájának felhasználása céljából fejlődött ki.
A fotoszintézis és a sejtlégzés egyaránt széleskörűen felhasználja az áramló elektronok energiáját a termék szintézisének elősegítésére. A fotoszintézis során a fő termék szőlőcukor, míg a sejtes légzésben az ATP (adenozin-trifoszfát).
Sejtszervecskék
Nagy különbség van az eukarióta és a prokarióta organizmusok légzése között. A növények és az állatok egyaránt eukarióták, mivel a sejtben összetett organellák találhatók. A növények például felhasználják a thilakoid membrán fotoszintézisét a kloroplaszt.
A sejtlégzést használó eukariótáknak organellái vannak
mitokondrium, amelyek olyanok, mint a cella erőműve. A prokarióták fotoszintézist vagy sejtlégzést használhatnak, de mivel nincsenek összetett organelláik, egyszerűbb módon termelnek energiát. Ez a cikk feltételezi az ilyen organellák létezését, mivel néhány prokarióta nem is használja fel az elektrontranszport-láncot. Vagyis feltételezheti, hogy ez a vita az eukarióta sejtekre vonatkozik (azaz a növények, állatok és gombák sejtjeire).Az elektronszállító lánc
A fotoszintézis során az elektrontranszport-lánc a folyamat elején történik, de a sejtlégzésben a folyamat végén következik be. A kettő azonban nem teljesen analóg. Végül is egy vegyület lebontása nem azonos a vegyület előállításának galvanizálásával.
Fontos megjegyezni, hogy a fotoszintetikus organizmusok megpróbálják táplálni a glükózt, mint táplálékforrást a sejtlégzést használó élőlények lebontják a glükózt ATP-re, amely a sejt fő energiahordozója sejt.
Fontos megjegyezni, hogy a fotoszintézis és a sejtlégzés a növényi sejtekben zajlik. Gyakran tévesztik a fotoszintézist a sejtlégzés "változatával", mint más eukariótáknál, de ez nem így van.
A fotoszintézis vs. Sejtlégzés
A fotoszintézis a fényből nyert energiát használja fel a fényt összegyűjtő klorofill pigmentek elektronjainak felszabadítására. A klorofill molekuláknak nincs végtelen elektronkészlete, ezért a vízmolekulából visszanyerik az elveszett elektront. Maradnak az elektronok és a hidrogénionok (a hidrogén elektromosan töltött részecskéi). Az oxigén melléktermékként jön létre, ezért kerül ki a légkörbe.
Sejtes légzésben az elektrontranszport-lánc azután következik be, hogy a glükóz már lebomlott. Nyolc molekula NADPH és két molekulája FADH2 marad. Ezek a molekulák elektronok és hidrogénionok adományozására szolgálnak az elektrontranszportlánc számára. Az elektronok mozgása galvanizálja a hidrogénionokat a mitokondrium membránján.
Mivel ez az egyik oldalon hidrogénionok koncentrációját képezi, kénytelenek visszahúzódni a mitokondrium belsejébe, amely galvanizálja az ATP szintézisét. A folyamat legvégén az elektronokat oxigén fogadja el, amely aztán a hidrogénionokhoz kötődik, hogy vizet állítson elő.
Sejtlégzés fordított irányban
A sejtlégzés utolsó lépése tükrözi a fotoszintézis kezdetét, amely széthúzza a vizet, és elektronokat, oxigént és hidrogénionokat termel. Ezen ismeretek felhasználásával azt is megjósolhatja, hogy a fotoszintézis hidrogénionok mozgatását foglalja magában a tilakoid membránon az ATP termelésének galvanizálása érdekében. Az elektront a NADPH elfogadja (de a FADH nem2 fotoszintézisben). Ezek a vegyületek olyan folyamatba lépnek, mint a sejtlégzés fordított irányban, hogy szintetizálhassák a glükózt az energiafelhasználás érdekében a sejtben.