Fotosintezė ir ląstelių kvėpavimas yra beveik cheminiai vienas kito veidrodiniai vaizdai. Kai Žemėje buvo daug mažiau deguonies ore, fotosintetiniai organizmai naudojo anglies dioksidą ir gamino deguonį kaip šalutinį produktą. Šiandien augalai, dumbliai ir cianobakterijos naudoja šį panašų fotosintezės procesą. Visi kiti organizmai, įskaitant gyvūnus, išsivystė tam, kad panaudotų tam tikrą ląstelių kvėpavimą.
Tiek fotosintezė, tiek ląstelių kvėpavimas plačiai naudoja srautų elektronų energiją, kad paskatintų produkto sintezę. Fotosintezėje pagrindinis produktas yra gliukozės, tuo tarpu ląsteliniame kvėpavime tai yra ATP (adenozino trifosfatas).
Organelės
Eukariotų ir prokariotų organizmuose yra didelis kvėpavimo skirtumas. Augalai ir gyvūnai yra eukariotiniai, nes ląstelėje yra sudėtingų organelių. Augalai, pavyzdžiui, naudoja fotosintezę ties tilakoidine membrana a chloroplastas.
Ląstelinį kvėpavimą naudojantiems eukariotams yra vadinami organeliai mitochondrijos, kurie panašūs į elemento elektrinę. Prokariotai gali naudoti arba fotosintezę, arba ląstelių kvėpavimą, tačiau kadangi jiems trūksta sudėtingų organelių, jie gamina energiją paprastesniais būdais. Šiame straipsnyje daroma prielaida, kad tokių organelių yra, nes kai kurie prokariotai net nenaudoja elektronų perdavimo grandinės. Tai yra, jūs galite manyti, kad ši diskusija susijusi su eukariotinėmis ląstelėmis (t. Y. Augalų, gyvūnų ir grybų).
Elektronų transportavimo grandinė
Vykdant fotosintezę, elektronų pernašos grandinė vyksta proceso pradžioje, tačiau ląstelių kvėpavimo procese ji baigiasi. Vis dėlto jiedu nėra visiškai analogiški. Galų gale, suskaidyti junginį nėra tas pats, kas cinkuoti junginio gamybą.
Svarbu atsiminti, kad fotosintetiniai organizmai bando skatinti gliukozę kaip maisto šaltinį organizmai, kurie naudoja ląstelių kvėpavimą, skaido gliukozę į ATP, kuri yra pagrindinis energijos nešiklis ląstelė.
Svarbu prisiminti, kad fotosintezė ir ląstelių kvėpavimas vyksta augalų ląstelėse. Dažnai fotosintezė yra klaidinga dėl korinio kvėpavimo „versijos“, nei būna kituose eukariotuose, tačiau taip nėra.
Fotosintezė vs. Ląstelinis kvėpavimas
Fotosintezė naudoja energiją, gautą iš šviesos, laisviems elektronams iš chlorofilo pigmentų, kurie surenka šviesą. Chlorofilo molekulėse nėra begalinio elektronų kiekio, todėl jie prarastą elektroną atgauna iš vandens molekulės. Lieka elektronai ir vandenilio jonai (elektriniu būdu įkraunamos vandenilio dalelės). Deguonis yra sukurtas kaip šalutinis produktas, todėl jis išmetamas į atmosferą.
Ląstelinio kvėpavimo metu elektronų transportavimo grandinė atsiranda po to, kai gliukozė jau yra suskaidyta. Aštuonios molekulės NADPH ir dvi molekulės FADH2 likti. Šios molekulės yra skirtos elektronams ir vandenilio jonams paaukoti elektronų transportavimo grandinei. Elektronų judėjimas galvanizuoja vandenilio jonus per mitochondrijos membraną.
Dėl to vienoje pusėje susidaro vandenilio jonų koncentracija, jie priversti judėti atgal į mitochondriono vidų, kuris galvanizuoja ATP sintezę. Pačiame proceso pabaigoje elektronus priima deguonis, kuris vėliau prisijungia prie vandenilio jonų, kad gautų vandenį.
Korinis kvėpavimas atvirkštiniu būdu
Paskutinis korinio kvėpavimo etapas atspindi fotosintezės pradžią, kuri ištraukia vandenį ir gamina elektronus, deguonį ir vandenilio jonus. Naudodamiesi šiomis žiniomis, taip pat galite numatyti, kad fotosintezė apima vandenilio jonų judėjimą tilakoidinėje membranoje, kad galėtumėte suaktyvinti ATP gamybą. Tada elektronus priima NADPH (bet ne FADH2 fotosintezėje). Šie junginiai patenka į ląstelių kvėpavimo procesą atvirkštiniu būdu, kad galėtų sintetinti gliukozę energijos naudojimui ląstelėje.
