Ćelijsko disanje odvija se u svim živim organizmima, jer je to jednostavan proces pretvaranja kisika i glukoze u ugljični dioksid i vodu i na kraju stvara energiju za stanice tijela. Naprotiv, fotosinteza se događa u zelenim biljkama, koje sadrže klorofil i koriste sunčevu svjetlost i vodu da bi ga pretvorile u energiju.
To su dva uzajamna postupka, s istim ciljem dobivanja energije, ali koristeći različite metode, različite izvore i na taj način dajući različite proizvode. Čak su i jedno i drugo potrebno za razmjenu energije koja je potrebna živim bićima. Iako stanično disanje provode sve vrste žive stanice bilo biljka ili životinja, prokarioti ili eukarioti, no fotosinteza se vrši samo u zelenim biljkama i u malo bakterija.
Ne možemo zamisliti da posao treba izvesti bez zahtjeva za energijom, bilo interno ili izvana, bilo izravno ili neizravno. Stoga možemo reći da su ova dva procesa jedan od bitnih elemenata održavanja života na Zemlji. U ovom trenutku razmotrit ćemo razliku između dviju esencijalnih i reakcija koje pružaju energiju živim stanicama, gdje je jedno stanično disanje, a drugo fotosinteza.
Usporedni grafikon
| Osnove za usporedbu | Stanična respiracija | Fotosinteza |
|---|---|---|
| Značenje | Stanično disanje je proces pretvaranja energije i njenog pružanja različitim stanicama tijela. Ovdje se glukoza i kisik pretvaraju u ugljični dioksid i vodu i tako se oslobađa energija (ATP). | Postupak korištenja sunčeve svjetlosti i vode za pretvaranje u energiju naziva se fotosinteza koju posebno izvode zelene biljke i malo bakterija. Zeleni pigment zvan klorofil odgovoran je za ovaj proces pretvorbe. |
| Javlja se u | Živa stanica, kao i u zelenim i ne-zelenim biljkama. | Fotosinteza se događa samo u biljkama koje sadrže klorofil. |
| Stanično disanje se događa i na svjetlu (danju), kao i u mraku (noću). | Fotosinteza se odvija samo na svjetlu (danu). | |
| Uključena je reakcija | 1. Glikoliza koja se događa u staničnoj citoplazmi. 2. Krebs ili ciklus limunske kiseline događa se u mitohondrijskom matriksu stanice. 3. Elektronski transportni lanac ili oksidativna fosforilacija koja se događa u mitohondrijskoj membrani. | 1. Reakcija na svjetlost koja se događa u grana kloroplasta. 2. Tamna reakcija ili Calvinov ciklus koji se odvijaju u stromi kloroplasta. 3. Komplet fotolize ili prskanja vodom koji se odvija u lumenima tilakoida. |
| energija | To je egzotermna reakcija, jer se energija oslobađa tijekom ovog procesa. | To je endotermični proces, jer se energija skladišti ili koristi. |
| Energija koja se oslobađa u obliku ATP-a koristi se u različitim metaboličkim aktivnostima. | Energija je u obliku glukoze ili kemijske energije, koja se koristi tijekom reakcije mraka. | |
| Potencijalna energija se pretvara u kinetičku energiju. | Svjetlosna energija se pretvara u potencijalnu energiju. | |
| Oksidativne fosforilacije | U staničnom disanju dolazi do oksidativne fosforilacije. | Ovdje dolazi do fotofosforilacije. |
| Ostale aktivnosti | To je katabolički proces. | To je anabolički proces. |
| U procesu se apsorbiraju kisik i ugljikohidrati. | Otpušteni kisik i ugljikohidrati. | |
| Ispuštaju se ugljični dioksid i voda. | Apsorbiraju se ugljični dioksid i voda. |
Definicija stanične respiracije
Pri tome se ugljikohidrat u obliku glukoze razgrađuje i zajedno s kisikom pretvara u ugljični dioksid i vodu i na taj način oslobađa energiju kao ATP ili adenozin trifosfat. Ta se energija koristi za različite metaboličke aktivnosti i drugi stanični rad.
Stanično disanje se javlja u mitohondrijama i citoplazmi stanice. Za razliku od fotosinteze, djeluje danju i noću. Iako nije tako jednostavna reakcija kao što kažemo, dugačak je proces koji je podvrgnut četiri velika koraka.
- Glikoliza (cijepanje ili razbijanje šećera) - Javlja se u citoplazmi stanice gdje se jedna molekula glukoze C6H12O6 razgrađuje na dvije molekule piruične kiseline. Dakle, dvije molekule ATP-a se stvaraju iz jedne molekule glukoze.
- Reakcija tranzicije - Piroična kiselina se šalje u mitohondrije, gdje se pretvara u acetil CoA i dalje razgrađuje.
- Ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus - Javlja se u matriksu mitohondrija, gdje se Acetil CoA razbija, u prisustvu kisika i četiri ATP nastaju zajedno s mnogim NADH. Čak se i ugljični dioksid i voda oslobađaju kao otpadni proizvod ove reakcije.
- Električni transportni lanac (ETC) - To je također poznato i kao kemoterapija, koju je predložio Peter Mitchell. U ovoj se reakciji stvara trideset i dva (32) ATP- a za svaku glukozu.
Dakle, ukupna reakcija je napisana kao:
Međutim, gore smo raspravljali o samo aerobnom staničnom disanju, koje se događa u prisutnosti kisika, što rezultira proizvodnjom trideset i osam (38) molekula ATP-a iz jedne molekule glukoze. Ali što je s onim kad postoji manjak kisika kao kad trčimo ili dok izvodimo bilo koju vježbu. To se naziva anaerobnim stanjem, gdje oni proizvode samo dvije (2) ATP molekule iz jedne molekule glukoze samo iz puta glikolize.
Ne podliježe daljnjem razgradnji molekula jer tijelo u tom trenutku zahtijeva trenutnu energiju. Drugo, druge reakcije nastaju u prisutnosti kisika i to je razlog zbog kojeg se preskaču. Anaerobna reakcija se također naziva fermentacija .
Stoga se naziva kataboličkim procesom jer se energija oslobađa u bilo kojem obliku razbijanjem velikih molekula na manje.
Definicija fotosinteze
Općenito, pojmovima, ako definiramo proces fotosinteze, reći ćemo 'proces pretvaranja sunčeve svjetlosti i vode u energiju ili hranu, a izvodi je zeleno bilje. Ali kemijski je to proces oksidacije-redukcije (oksidacija je uklanjanje elektrona, a redukcija dobijanje elektrona molekulom). Taj se proces odvija samo u svjetlu (sunčevoj svjetlosti) i takozvani je proces oksidacije pod utjecajem svjetlosti .
Fotosinteza se javlja u lišću zelenih biljaka, posebno u kloroplastu koji je sitne građe prisutan u stanicama lišća. Kloroplast sadrži klorofil (zelena kemikalija) odgovoran je za zelenu boju lišća.
Klorofil apsorbira sunčevu energiju i koristi se za odvajanje molekula vode u kisik i vodik. Dalje kisik izlazi u atmosferu iz lišća, a ugljični dioksid i vodik koriste se za stvaranje hrane ili glukoze za biljke.
Može se razraditi sljedećom jednadžbom:
Stoga možemo reći da u gornjoj reakciji dolazi do oksidacije vode H2O u prisustvu sunčeve svjetlosti i oslobađaju se kisikovi (O2) i vodikovi ioni (H +). Uklonjeni vodikovi ioni i elektroni premješteni su u ugljični dioksid (CO2) i reducirani su kao organski proizvod. Dakle, ukupna reakcija u kojoj se tijekom fotosinteze stvaraju ugljikohidrati (C6H12O6) definirana je u jednadžbi.
Iako je gornja jednadžba sažetak cijelog postupka, postoji uključivanje mnogih enzima i drugih reakcija. Postupak je podijeljen u dvije faze: reakcija svjetla i reakcija tamnog.
- Reakcija svjetla - svjetlosna energija se apsorbira i koristi se za prijenos elektrona i na taj način stvara adenosin trifosfat (ATP) i smanjenje nikotin adenin dinukleotid fosfata (NADPH).
- Mračna reakcija - Pri tome se ugljični dioksid reducira do organskih ugljikovih spojeva uz pomoć ATP-a i NADPH koji nastaju tijekom svjetlosne reakcije.
Ključne razlike između stanične respiracije i fotosinteze
Sljedeće točke će pokazati značajne razlike između staničnog disanja i fotosinteze:
- Proces u kojem se stvara energija da bilija radila poznat je i kao stanično disanje . Javlja se u mitohondrijama stanice gdje se kisik i ugljikohidrati pretvaraju u vodu i ugljični dioksid te tako oslobađaju energiju. U međuvremenu, još jedan postupak dobivanja energije uz pomoć sunčeve svjetlosti i vode poznat je pod nazivom fotosinteza . Iako je ovaj postupak ograničen samo na zelene biljke i samo nekoliko bakterija. Međutim, u biljkama fotosintezu izvodi pigment nazvan klorofil, koji se nalazi u lišću.
- Stanično disanje se odvija u svim živim stanicama (u mitohondrijama) dok se fotosinteza događa samo u biljkama koje sadrže klorofil. Fotosinteza se javlja samo tijekom dana, dok takvo stanje ne postoji u slučaju staničnog disanja, kao što se događa i danju i noću.
- Reakcija uključena u stanično disanje su glikoliza, Krebsov ili ciklus limunske kiseline, transportni lanac elektrona ili oksidativna fosforilacija. Iako su u fotosintezi reakcije svjetlosti, tamna reakcija ili Calvin ciklus, fotoliza ili kompleks pljuvanja vode.
- Stanično disanje je egzotermna reakcija, jer se energija oslobađa u obliku ATP-a i koristi se u različitim metaboličkim aktivnostima. S druge strane, fotosinteza je endotermički proces, jer se energija skladišti ili koristi i u obliku je glukoze ili kemijske energije, koja se koristi tijekom reakcije u mraku.
- U procesu staničnog disanja potencijalna energija se pretvara u kinetičku energiju, dok se u fotosintezi svjetlosna energija pretvara u potencijalnu energiju .
- Čak se i oksidativna fosforilacija odvija u staničnom disanju, dok se fosforilacijska aktivnost događa u fotosintezi.
- Ostale važne karakteristike staničnog disanja su da je to katabolički proces . Drugo, u procesu se apsorbiraju kisik i ugljikohidrati (glukoza) te se oslobađaju ugljični dioksid i voda. Ali fotosinteza je anabolički proces u kojem se oslobađaju kisik i ugljikohidrati, a ugljični dioksid i voda apsorbiraju.
Zaključak
Iz gornjeg članka možemo reći da su i biološki proces u obostrano korisnom odnosu, pri čemu se iz jednog procesa (fotosinteza) oslobađa kisik, koji se koristi u drugom procesu (stanično disanje), a zauzvrat se ugljični dioksid oslobađa iz stanični proces disanja, koji se koristi u fotosintezi.
Također smo primijetili da su kemijske reakcije obje metode suprotne jedna drugoj, možemo reći da su to međusobno ovisni procesi, mada se jedan od njih odvija samo u biljkama.
