Фотосинтеза и ћелијско дисање су готово хемијска зрцална слика једне друге. Када је Земља имала много мање кисеоника у ваздуху, фотосинтетски организми су користили угљен-диоксид и производили кисеоник као нуспроизвод. Данас биљке, алге и цијанобактерије користе овај сличан процес фотосинтезе. Сви остали организми, укључујући животиње, еволуирали су тако да користе неки облик ћелијског дисања.
И фотосинтеза и ћелијско дисање у великој мери користе енергију проточних електрона за покретање синтезе производа. У фотосинтези главни производ је глукоза, док у ћелијском дисању јесте АТП (аденозин трифосфат).
Органеле
Велика је разлика између дисања унутар еукариотских и прокарионтских организама. И биљке и животиње су еукариоти јер имају сложене органеле унутар ћелије. Биљке, на пример, користе фотосинтезу на тилакоидној мембрани унутар хлоропласт.
Еукариоти који користе ћелијско дисање називају органеле митохондрије, који су некако попут електране ћелије. Прокариоти могу користити или фотосинтезу или ћелијско дисање, али пошто им недостају сложене органеле, енергију производе на једноставније начине. Овај чланак претпоставља постојање таквих органела, јер неки прокарионти чак не користе ни ланац транспорта електрона. Односно, можете претпоставити да се ова дискусија односи на еукариотске ћелије (тј. На биљке, животиње и гљиве).
Ланац транспорта електрона
У фотосинтези, ланац преноса електрона се јавља на почетку процеса, али долази на крају процеса у ћелијском дисању. Њих двоје нису у потпуности аналогни. Напокон, разбијање једињења није исто што и поцинчавање производње једињења.
Важно је имати на уму да фотосинтетски организми покушавају да подстакну глукозу као извор хране, док организми који користе ћелијско дисање разлажу глукозу на АТП, који је главни носилац енергије ћелија.
Важно је запамтити да се фотосинтеза и ћелијско дисање одвијају у биљним ћелијама. Фотосинтеза се често погрешно сматра „верзијом“ ћелијског дисања него што се то дешава код других еукариота, али то није случај.
Фотосинтеза вс. Ћелијско дисање
Фотосинтеза користи енергију добијену из светлости за ослобађање електрона из хлорофилних пигмената који сакупљају светлост. Молекули хлорофила немају бесконачно снабдевање електронима, па враћају изгубљени електрон из молекула воде. Преостали су електрони и јони водоника (електрично наелектрисане честице водоника). Кисеоник се ствара као нуспродукт, због чега се избацује у атмосферу.
У ћелијском дисању, ланац преноса електрона настаје након што је глукоза већ разбијена. Осам молекула НАДПХ и два молекула ФАДХ2 остати. Ови молекули су намењени донирању електрона и јона водоника у ланац транспорта електрона. Кретање електрона галванизује јоне водоника кроз мембрану митохондриона.
Будући да ово формира концентрацију водоникових јона на једној страни, они су принуђени да се врате у унутрашњост митохондриона, што подстиче синтезу АТП. На самом крају процеса, електроне прихвата кисеоник, који се затим везује за јоне водоника како би произвео воду.
Ћелијско дисање уназад
Последњи корак у ћелијском дисању одражава почетак фотосинтезе, која раздваја воду и производи електроне, кисеоник и јоне водоника. Користећи ово знање, можда ћете такође моћи да предвидите да фотосинтеза укључује кретање јона водоника кроз тилакоидну мембрану како би се подстакла производња АТП. НАДПХ тада прима електроне (али не и ФАДХ2 у фотосинтези). Ова једињења улазе у процес попут ћелијског дисања обрнуто, тако да могу синтетизовати глукозу за употребу енергије у ћелији.