Фотосинтез менен хемосинтездин негизги айырмасы фотосинтез бул күн нурунун энергиясын фотоавтотрофтор тарабынан углеводдорго айландыруу процесси, ал эми хемосинтез бул органикалык эмес бирикмелердин же метандын химиялык энергиясын химоавотрофтар тарабынан органикалык бирикмелерге айландыруу процесси.
Фотосинтез жана хемосинтез тирүү организмдерге алар үчүн азыктарды өндүрүүгө мүмкүндүк берген эки маанилүү процесс. Фотосинтез жана хемосинтез экөө тең тирүү организмдерди колдоого жардам берет. Эки процессте тең CO2 колдонулуп, органикалык кошулмалар пайда болсо да, алар макалада айтылгандай бир нече мүнөздөмөлөрдөн айырмаланат. Аты айтып тургандай, фото күн нурун, химиотерапия химиялык дегенди билдирет. Демек, күн нуру фотосинтезге, ал эми органикалык эмес бирикмелердин химиялык энергиясы хемосинтезге энергия берет.
Фотосинтез деген эмне?
Фотосинтез - бул фотоавтотрофтор хлорофиллдин катышуусунда чийки зат катары көмүр кычкыл газын жана сууну колдонуп, көмүртек сыяктуу органикалык кошулмалардагы күндүн энергиясын химиялык энергияга айландыруучу зат алмашуу процесси. Фотосинтезде эки негизги процесс бар; жарык реакциясы жана караңгы реакция.
Фотосинтездин жарык реакциясы
Жарык реакциясы тилакоиддик мембранада жүрөт. Жарык реакциясында пигмент молекулалары жарык энергиясын сиңирип, II фотосистеманын реакция борборундагы P680 хлорофилл молекулаларына өтөт. P680 энергияны сиңирип алгандан кийин, анын электрондору жогорку энергияга ээ болуп, күчөйт. Негизги электрон акцепторлору бул жогорку энергиялуу электрондорду алып, цитохром сыяктуу бир катар алып жүрүүчү молекулалар аркылуу өтүп, акырында I фотосистемага өтөт. Электрондор ташуучу молекулалар аркылуу өткөндө, ар бир кадамда энергия бөлүнүп чыгат, ал эми бөлүнгөн энергия АТФ түрүндө сакталат. Бул фотофосфорлануу деп аталган процесс.
Ошол эле учурда суунун молекулалары жарык энергиясы менен O2,болуп бөлүнөт жана бул суунун фотолизи деп аталган процесс. Төрт суу молекуласы бөлүнгөндө 2 кычкылтек молекуласын, 4 протонду жана 4 электронду пайда кылат. Фотолизден алынган электрондор PS IIнин жоголгон электрондорун алмаштырат. Акыры, өндүрүлгөн кычкылтек атмосферага чыгат.
Андан кийин, PS I энергия алганда, анын электрондору да жогорку энергия деңгээлине козголот. Электрондук акцепторлор бул электрондорду кабыл алып, NADP молекулаларына өтөт. Андан кийин NADP молекулалары NADPH2 молекулаларга кыскарат.
01-сүрөт: Фотосинтез
Фотосинтездин кара реакциясы
Кара реакция (Кальвин цикли) хлоропласттын стромасында ишке ашат. Ал рибулоза бисфосфат деп аталган C 5 кошулмасынан башталат. Рибулоза бисфосфат көмүр кычкыл газын кабыл алып, Фосфоглицераттын (PGA) эки молекуласына айланат. PGA бул фотосинтез процессинин биринчи туруктуу продуктусу, ошондой эле биринчи карбонгидрат болуп саналат. Андан кийин PGA PGALга азаят жана бул конверсия жарык реакциясы учурунда өндүрүлгөн бардык NADPH2 жана ATP бөлүгүн колдонот. Бул учурда, глюкоза жана сахароза сыяктуу татаал углеводдор PGAнын бир бөлүгүнөн өндүрүлөт, ал эми калган PGA RuBP түзүү үчүн колдонулат. Ошо сыяктуу эле, караңгы реакция циклдик түрдө ишке ашат.
Хемосинтез деген эмне?
Хемосинтез – химоавтотрофтор алар үчүн азыктарды (карбонгидраттарды) өндүрүү процесси. Фотосинтезден айырмаланып, хемосинтез күн нуруна муктаж эмес. Демек, ал караңгы шарттарда, көбүнчө деңиздин тереңинде, гидротермалдык желдеткичтерге жакын жерде пайда болот.
02-сүрөт: Хемосинтез
Демек, хемосинтез учурунда суутек газы, күкүрт суутек же метан сыяктуу органикалык эмес бирикмелердин химиялык энергиясы углеводдорго айланат. Тамак-аш өндүрүшүнүн бул түрү көбүнчө күкүрт кычкылдануучу гамма жана эпсилон протеобактериялары, Aquificae, метаногендик археялар жана нейтрофильдик темир кычкылдандыргыч бактериялар сыяктуу прокариоттор тарабынан колдонулат. Мындан тышкары, химосинтездин натыйжасында күкүрт кошулмалары кошумча продукт катары пайда болот.
Фотосинтез менен хемосинтездин кандай окшоштуктары бар?
- Фотосинтез дагы, хемосинтез дагы тамактарды же углеводдорду чыгарат.
- Алар энергияны органикалык заттарга айландырышат.
- Бул процесстерде бир катар реакциялар ишке ашат.
- Ошондой эле эки процессте тең CO2 колдонулат.
- Мындан тышкары, бул эки процесс тең жер бетинде жашоону өнүктүрүүгө жана колдоого жардам берет.
Фотосинтез менен хемосинтездин ортосунда кандай айырма бар?
Фотосинтез - бул өсүмдүктөр, балырлар жана цианобактериялар тарабынан углеводдорду өндүрүү үчүн күн нурун колдонгон процесс. Башка жагынан алганда, хемосинтез - бул бактериялар тарабынан углеводдорду өндүрүү үчүн органикалык эмес кошулмалардын энергиясын колдонгон процесс. Ошондуктан, бул фотосинтез менен хемосинтездин ортосундагы негизги айырма. Фотоавтотрофтор фотосинтезди, химоавотрофтар хемосинтезди жүргүзүшөт. Мындан тышкары, фотосинтез күн нуру болгондо пайда болот, ал эми хемосинтез караңгы шарттарда көбүнчө деңиз түбүндө гидротермалдык желдеткичтердин жанында болот. Ошентип, бул фотосинтез менен хемосинтездин дагы бир айырмасы.
Мындан тышкары, фотосинтез менен хемосинтездин дагы бир айырмасы – фотосинтезди жүргүзүү үчүн хлорофилл пигменттеринин болушу зарыл, ал эми химосинтезде хлорофиллдер керек эмес. Мындан тышкары, фотосинтез кошумча продукт катары кычкылтекти, ал эми химосинтез күкүрт кошулмаларын кошумча продукт катары чыгарат.
Төмөндө фотосинтез менен хемосинтездин айырмасы тууралуу инфографика эки процесстин ортосундагы айырманы көбүрөөк көрсөтөт.
Кыскача маалымат – Фотосинтез жана Хемосинтез
Фотосинтез жана хемосинтез - бул организмдер глюкозаны өндүрүү үчүн колдонгон эки процесс. Бул эки процесс өтө маанилүү, анткени алар бардык тирүү организмдерди, анын ичинде жаныбарларды да тамак-аш менен камсыз кылат. Фотосинтез менен хемосинтездин ортосундагы негизги айырма энергия булагы болуп саналат. Фотосинтез күн нурунун энергиясын колдонот, ал эми химосинтезде H2, H2S, метан ж.б. сыяктуу органикалык эмес кошулмалардын энергиясын пайдаланат. Фотоавтотрофтар глюкозаны фотосинтез жолу менен өндүрөт, ал эми химоавотрофтар глюкозаны хемосинтез жолу менен чыгарышат. Мындан тышкары, фотосинтез кошумча продукт катары кычкылтектин пайда болушуна алып келет, ал эми химосинтез кошумча продуктулар катары күкүрт кошулмаларын пайда кылат. Ошентип, бул фотосинтездин жана хемосинтездин корутундусу.
