Hovedforskel - Kemosyntese vs fotosyntese

Kemosyntese og fotosyntese er de to primære produktionsmekanismer, hvor organismer producerer deres egen mad. Begge processer er involveret i produktionen af ​​simple sukkerarter som glucose fra kuldioxid og vand. Det hovedforskel mellem kemosyntese og fotosyntese er det kemosyntese er den proces, der syntetiserer de organiske forbindelser i cellen ved hjælp af energien genereret fra kemiske reaktioner hvorimod fotosyntese er den proces, der syntetiserer organiske forbindelser med energien fra sollyset.

Denne artikel ser på,

1. Hvad er kemosyntese - Definition, egenskaber, proces 2. Hvad er fotosyntese - Definition, egenskaber, proces 3. Hvad er forskellen mellem kemosyntese og fotosyntese

Hvad er kemosyntese

Kemosyntese er syntesen af ​​organiske forbindelser ved hjælp af energi opnået ved oxidation af uorganiske forbindelser. Kemosyntese forekommer i fravær af sollys, på steder som hydrotermiske ventilationsåbninger i det dybe hav. Organismer, der lever i hydrotermiske ventilationsåbninger, anvender uorganiske forbindelser, der kommer fra havbunden som deres energikilde til produktion af mad. Således består hydrotermiske ventilationsåbninger af høj biomasse, herunder sparsom fordeling af dyr, der er afhængige af, at maden falder ned ved kemosyntese. Kemosyntese udføres for det meste af mikrober, som findes på havbunden og danner mikrobielle måtter. Skalaorm, limpeter og snegle som græssere kan findes på måtten, der spiser den. Rovdyr kommer og spiser også disse græssere. Dyr som rørorm findes som symbionter med kemosyntetiske bakterier. Kæmpe rørorm ved siden af ​​en hydrotermisk udluftning er vist i figur 1.

Figur 1: Giant tube orme ved siden af ​​en hydrotermisk udluftning

Under kemosyntese bruger bakterier energien lagret i kemiske bindinger af enten hydrogensulfid eller hydrogengas for at producere glucose fra opløst kuldioxid og vand. Den kemiske reaktion for udnyttelse af hydrogensulfid i kemosyntese er vist nedenfor.

12H₂S + 6CO₂ → C₆H₁₂O₆ (Glukose) + 6H₂O + 12S

De organismer, der udfører kemosyntese, kaldes kemotrofer. Kemoorganotrofer og kemolitotrofer er de to kategorier af kemotrofer. Kemolitotrofer bruger elektroner fra uorganiske kemiske kilder som hydrogensulfid, ammoniumioner, jernioner og elementært svovl. Acidithiobacillus ferrooxidans, som er en jernbakterie, Nitrosomonas som er en nitrosificerende bakterie, Nitrobactor som er en nitrificerende bakterie, svovloxiderende proteobakterier, aquificaeles og methanogene archaea er eksemplerne på kemolithotrofer.

Hvad er fotosyntese

Fotosyntese er den proces, hvor de grønne planter og alger syntetiserer glukose fra kuldioxid og vand ved at bruge sollys som energikilde. Pigmentet klorofyl er involveret i denne proces. I planter forekommer fotosyntese i specialiserede plastider kaldet chloroplaster. Højere planter består af blade, der indeholder mere klorofyl for effektivt at udføre fotosyntesen.

Figur 2: Fotosyntetiserende blade

To kategorier af fotosyntese findes: oxygenisk fotosyntese og anoxygen fotosyntese. Oxygenisk fotosyntese forekommer i cyanobakterier, alger og planter, mens anoxygen fotosyntese forekommer i lilla svovlbakterier og grønne svovlbakterier. Under oxygenisk fotosyntese overføres elektronerne fra vand til kuldioxid. Derved oxideres vand, og kuldioxid reduceres, hvilket producerer glucose. Derfor er elektrondonoren i oxygenisk fotosyntese vand. Oxygengas er et biprodukt af oxygenisk fotosyntese. I modsætning hertil producerer anoxygen fotosyntese ikke ilt som et biprodukt. Elektrondonoren er variabel, og det kan være hydrogensulfid. De kemiske reaktioner ved både oxygenisk og anoxygen fotosyntese er vist nedenfor.

Oxygenisk fotosyntese:

6CO₂ + 12 timer₂O + Lysenergi → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Anoxygen fotosyntese:

CO₂ + 2H₂S + Lysenergi → [CH₂O] + 2S + H₂O

De organismer, der udfører fotosyntese, kaldes fototrofer. Fotoautotrofer og fotoheterotrofer er de to kategorier af fototrofer. Kulkilden til fotoautotrofer er kuldioxid, hvorimod kulkilden til fotoheterotrofer er organisk kulstof. Grønne planter, cyanobakterier og alger er eksempler på fotoautotrofer, og nogle bakterier som Rhodobactor er eksempler på fotoheterotrofer.

Forskellen mellem kemosyntese og fotosyntese

Energikilde

Kemosyntese: Energikilde til kemosyntese er den kemiske energi lagret i uorganiske kemikalier som hydrogensulfid.

Fotosyntese: Energikilde til fotosyntese er sollys.

Energikonvertering

Kemosyntese: Kemisk energi lagret i uorganiske forbindelser lagres i organiske forbindelser under kemosyntese.

Fotosyntese: Lysenergien omdannes til kemisk energi under fotosyntesen.

Organismer

Kemosyntese: Kemosyntetiske organismer kaldes samlet kemotrofer.

Fotosyntese: Fotosyntetiske organismer kaldes samlet fototrofer.

Pigmenter involveret

Kemosyntese: Ingen pigmenter er involveret i kemosyntesen.

Fotosyntese: Klorofyl, carotenoider og phycobiliner er pigmenterne involveret i fotosyntesen.

Plastids involveret

Kemosyntese: Plastider er ikke involveret i kemosyntese.

Fotosyntese: Kloroplaster er plastiderne, der findes i planter; reaktionerne ved fotosyntesen er koncentreret i cellen.

Ilt som et biprodukt

Kemosyntese: Iltgas frigives ikke som et biprodukt.

Fotosyntese: Oxygen frigives som biprodukt under fotosyntesen.

Bidrag til total biosfærisk energi

Kemosyntese: Kemosyntese har et lavere bidrag til den samlede biosfæriske energi.

Fotosyntese: Fotosyntese har et højere bidrag til den samlede biosfæriske energi.

Kategorier

Kemosyntese: Kemoorganotrofer og kemolitotrofer er de to kategorier af kemotrofer.

Fotosyntese: Fotoautotrofer og fotoheterotrofer er de to kategorier af fototrofer.

Tilstedeværelse

Kemosyntese: Kemosyntese findes i bakterier som Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, svovloxiderende proteobakterier, aquificaeles og archaea som metanogene archaea.

Fotosyntese: Fotosyntese findes i grønne planter, cyanobakterier, alger og Rhodobactor -lignende bakterier.

Konklusion

Kemosyntese og fotosyntese er to typer primære produktioner, der findes blandt organismer. Kemosyntese og fotosyntese giver næring til alle livsformer på jorden. Både de fleste kemosyntetiske og fotosyntetiske organismer udnytter kuldioxid og vand for at producere organiske forbindelser som mad. Kemosyntese bruger den kemiske energi, der er lagret i uorganiske forbindelser, for at producere simple sukkerarter som glucose. Det er den primære energikilde for de fleste dyr, der findes i hydrotermiske ventilationsåbninger i dybhavet, hvor sollyset ikke kan nås. I modsætning hertil bruger fotosyntesen solens lysenergi til at producere glukose. Kemosyntese findes for det meste i bakterier, som enten kan leve uafhængigt af havbunden eller symbionter, der lever inde i dyr som rørorm ved at erstatte deres tarme. Landplanter er de primære producenter af de fleste fødekæder på jorden. Hovedforskellen mellem kemosyntese og fotosyntese er imidlertid deres energikilde.

Reference: 1. National Research Council (US) Committee on Research Opportunities in Biology. "Økologi og økosystemer." Muligheder i biologi. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1989. Web. 03. april 2017. 2. National Research Council (US) Ocean Studies Board. "Præstationer inden for biologisk oceanografi." 50 Years of Ocean Discovery: National Science Foundation 1950-2000. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Web. 03. april 2017. 3. Cooper, Geoffrey M. "Fotosyntese." Cellen: En molekylær tilgang. 2. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Web. 03. april 2017.

Image Courtesy: 1. "Giant tube orms next to vent" Af Nasa - (Public Domain) via Commons Wikimedia 2. "318743" (Public Domain) via Pixabay