광합성과 세포 호흡은 거의 서로의 화학적 거울 이미지입니다. 지구에 공기 중에 산소가 훨씬 적을 때 광합성 유기체는 이산화탄소를 사용하여 부산물로 산소를 생성했습니다. 오늘날 식물, 조류, 남조류는 이와 유사한 광합성 과정을 활용합니다. 동물을 포함한 다른 모든 유기체는 어떤 형태의 세포 호흡을 이용하도록 진화했습니다.
광합성과 세포 호흡은 모두 흐르는 전자의 에너지를 활용하여 제품 합성을 유도합니다. 광합성에서 주요 제품은 포도당, 반면 세포 호흡에서는 ATP (아데노신 삼인산).
소기관
진핵 생물과 원핵 생물 내 호흡에는 큰 차이가 있습니다. 식물과 동물은 세포 내에 복잡한 세포 기관을 가지고 있기 때문에 모두 진핵 생물입니다. 예를 들어 식물은 틸라코이드 막에서 광합성을 이용합니다. 엽록체.
세포 호흡을 사용하는 진핵 생물은 미토콘드리아, 이것은 세포의 발전소와 같은 종류입니다. 원핵 생물은 광합성이나 세포 호흡을 사용할 수 있지만 복잡한 세포 기관이 없기 때문에 더 간단한 방법으로 에너지를 생성합니다. 이 기사는 일부 원핵 생물이 전자 수송 사슬을 사용하지 않기 때문에 그러한 세포 기관의 존재를 가정합니다. 즉, 이 논의가 진핵 세포 (즉, 식물, 동물 및 곰팡이 세포)와 관련이 있다고 가정 할 수 있습니다.
전자 수송 사슬
광합성에서 전자 수송 사슬은 과정의 시작 부분에서 발생하지만 세포 호흡 과정의 끝 부분에서 발생합니다. 하지만이 둘은 완전히 유사하지는 않습니다. 결국, 화합물을 분해하는 것은 화합물의 생산을 아연 도금하는 것과 같지 않습니다.
기억해야 할 중요한 점은 광합성 유기체가 포도당을 식품 공급원으로 만드는 반면 세포 호흡을 이용하는 유기체는 포도당을 ATP로 분해합니다. 세포.
광합성과 세포 호흡은 식물 세포에서 일어난다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 종종 광합성은 다른 진핵 생물에서 발생하는 것보다 세포 호흡의 "버전"으로 오인되지만 그렇지 않습니다.
광합성 대. 세포 호흡
광합성은 빛에서 얻은 에너지를 빛을 모으는 엽록소 색소에서 자유 전자로 사용합니다. 엽록소 분자는 전자를 무한히 공급하지 않으므로 물 분자에서 잃어버린 전자를 되 찾습니다. 남은 것은 전자와 수소 이온 (전하를 띤 수소 입자)입니다. 산소는 부산물로 생성되기 때문에 대기 중으로 배출됩니다.
세포 호흡에서 전자 수송 사슬은 포도당이 이미 분해 된 후에 발생합니다. 여덟 분자 NADPH 그리고 두 분자 FADH2 남아있다. 이 분자들은 전자 수송 사슬에 전자와 수소 이온을 기증하기위한 것입니다. 전자의 움직임은 미토콘드리아의 막을 가로 지르는 수소 이온을 아연 도금합니다.
이것은 한쪽에 수소 이온의 농도를 형성하기 때문에 ATP 합성을 아연 도금하는 미토콘드리아 내부로 다시 이동하도록 강요됩니다. 이 과정의 마지막 단계에서 전자는 산소에 의해 받아 들여지고 물을 생성하기 위해 수소 이온과 결합합니다.
역방향 세포 호흡
세포 호흡의 마지막 단계는 광합성의 시작을 반영하여 물을 분리하고 전자, 산소 및 수소 이온을 생성합니다. 이 지식을 사용하면 광합성이 ATP 생산을 촉진하기 위해 틸라코이드 막을 가로 지르는 수소 이온의 이동을 포함한다고 예측할 수도 있습니다. 그런 다음 NADPH에서 전자를 허용합니다 (FADH는 허용되지 않음).2 광합성에서). 이 화합물은 세포 내에서 에너지 사용을 위해 포도당을 합성 할 수 있도록 세포 호흡과 같은 과정을 거꾸로 진행합니다.