განსხვავება ფოტოსინთეზსა და სუნთქვას შორის

ფოტოსინთეზი ეს არის ბიოლოგიური პროცესი, როდესაც მზის ენერგია გამოიყენება ნახშირორჟანგისა და წყლის ნახშირწყლებად და ჟანგბადად გადაკეთების მიზნით. უჯრედული სუნთქვა ეს არის ბიოლოგიური პროცესი, რომლის დროსაც ნახშირწყლები და ჟანგბადი გარდაიქმნება და წარმოქმნიან ენერგიას ATP სახით.

ფოტოსინთეზი	სუნთქვა
განმარტება	შუქზე ორიენტირებული ორგანული ნაერთების წარმოქმნის პროცესი.	ორგანული ნაერთების გამოყენების პროცესი ქიმიური ენერგიის მისაღებად.
სად კეთდება ეს?	ქლოროპლასტები (მცენარეები და წყალმცენარეები) პლაზმური მემბრანა (ციანობაქტერია)	ციტოპლაზმა და მიტოქონდრია (ეუკარიოტები) პლაზმური მემბრანა (ბაქტერიები, არქეა)
ვინ აკეთებს ამას?	ფოტოავტოტროფული ორგანიზმები: მცენარეები წყალმცენარეები ციანობაქტერიები	ცოცხალი ორგანიზმების უმეტესობა: მცენარეები ცხოველები სოკო პროტოზოვა ბაქტერიები
რას აწარმოებს იგი?	გლუკოზა (C6ჰ12ან6) ჟანგბადი O2	ნახშირორჟანგი (CO2) წყალი (H2ან) ATP
ფაზები	სინათლეზეა დამოკიდებული სინათლის დამოუკიდებელი	გლიკოლიზი კრებსის ციკლი ჟანგვითი ფოსფორილაცია
ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი	I და II ფოტოსისტემები	I, II, III და IV კომპლექსები
ტიპები	C3 ფოტოსინთეზი C4 ფოტოსინთეზი CAM ფოტოსინთეზი	აერობული სუნთქვა ანაერობული სუნთქვა
მნიშვნელობა	ნახშირწყლების წარმოება. ჟანგბადის გამოყოფა. მსუბუქი ენერგიის ქიმიურ ენერგიად გარდაქმნა.	ნახშირწყლებიდან ენერგიის მიღება. ნახშირორჟანგის გამოყოფა სათბურის ეფექტისთვის.
განტოლება	6CO2 + 6 თ2O + მსუბუქი → C6ჰ12ან6 + 6 ო2	გ6ჰ12ან6+ 6 ო2CO 6CO2+ 6 თ2O + ATP

რა არის ფოტოსინთეზი?

ფოტოსინთეზი არის ნახშირორჟანგისა და წყლის ტრანსფორმაციის პროცესი შაქრებისა და ჟანგბადის წარმოქმნისთვის. ამ პროცესში სინათლის ენერგია გარდაიქმნება ქიმიურ ენერგიად.

ორგანიზმები, რომლებიც ახორციელებენ ფოტოსინთეზს, არიან ფოტოატროტროფები: მცენარეები, წყალმცენარეები და ციანობაქტერიები. მცენარეებში ფოტოსინთეზი ხდება ფოთლებში, სადაც გვხვდება ქლოროპლასტები. ციანობაქტერიებში ფოტოსინთეზური აპარატი გვხვდება პლაზმის მემბრანაში.

ფოტოსინთეზის ზოგადი ქიმიური რეაქცია შეჯამებულია შემდეგ განტოლებაში:

6CO₂ + 6 თ₂O + მსუბუქი → C₆ჰ₁₂ან₆ + 6 ო₂

სადაც ნახშირორჟანგიდან მიიღება წყალი და მსუბუქი ენერგია გლუკოზა და ჟანგბადი, რომელიც გამოიყოფა ატმოსფეროში.

ფოტოსინთეზის ფაზები

ფოტოსინთეზის რეაქციები კლასიფიცირდება ორ ფაზად:

• სინათლეზე დამოკიდებული ფაზა: მზის სხივიდან მიღებული ენერგია ააქტიურებს ელექტრონს ქლოროფილში, რომელიც შედის ქლოროპლატის ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვში და წარმოქმნის ATP, ჟანგბადს და შემამცირებელ საშუალებებს.
• ფაზისგან დამოუკიდებელი ფაზა (ან ბნელი ფაზა): ტარდება ნახშირბადის ფიქსაციის რეაქციები, სადაც ATP და მსუბუქი ფაზაში წარმოქმნილი შემამცირებელი საშუალებები ნახშირორჟანგის შაქრად გარდაქმნის.

ფოტოსინთეზის ტიპები

მცენარეების დიფერენცირება ხდება ფოტოსინთეზის ტიპის მიხედვით:

• C3 ფოტოსინთეზი: მცენარეთა უმეტესობაში ნახშირორჟანგი უკავშირდება სამ ნახშირბადის ფოსფოგლიცერინის მჟავას მოლეკულას.
• C4 ფოტოსინთეზი: სიმინდსა და შაქარში, ნახშირორჟანგი უკავშირდება ოთხ ნახშირბადის მოლეკულა ოქსალოასეტურ მჟავას.
• CAM ფოტოსინთეზი: გვხვდება წვნიან მცენარეებში.

რა არის ფიჭური სუნთქვა?

სუნთქვა ეს არის უჯრედული პროცესი, რომელიც ნახშირწყლებში შენახული ენერგიის საშუალებას იძლევა ჟანგბადის გამოყენებით. პროდუქტები არის ნახშირორჟანგი, ATP და წყალი. ATP გამოიყენება მეტაბოლური რეაქციების დროს, ხოლო CO₂ იგი ტოვებს უჯრედს და შემდეგ ელიმინირდება.

ცოცხალი ორგანიზმების უმეტესობა ახორციელებს უჯრედულ სუნთქვას:

• მცენარეებში, ცხოველებში, სოკოებში და პროტოზოებში ტარდება მიტოქონდრიებსა და ციტოპლაზმაში.
• ზოგიერთ ბაქტერიასა და არქეაში ის ტარდება პლაზმურ მემბრანაზე.

ზოგადი ქიმიური რეაქცია სუნთქვის შეჯამება შემდეგ განტოლებაში:

გ₆ჰ₁₂ან₆ + 6 ო₂ CO 6CO₂ + 6 თ₂ან

სადაც გლუკოზა რეაგირებს ჟანგბადთან, რის შედეგადაც ხდება ATP, ნახშირორჟანგი და წყალი.

უჯრედული სუნთქვის ფაზები

ფიჭური სუნთქვის რეაქციები შეიძლება დაიყოს სამ ფაზად:

• გლიკოლიზი: ეს არის გლუკოზის დაშლის პირველი გზა ენერგიის, პიროვატის და ამცირებელი საშუალებების მისაღებად.
• კრებსის ციკლი ან ლიმონმჟავას ციკლიპიროვატი შედის ფერმენტული რეაქციების ციკლში და იშლება ნახშირორჟანგად და წარმოქმნის ATP და ამცირებელ აგენტებს.
• ჟანგვითი ფოსფორილაცია: არის მეტაბოლური გზა, რომელიც იღებს ელექტრონებს და ამცირებს აგენტებს უფრო მეტი ATP წარმოქმნისთვის.

ფიჭური სუნთქვის ტიპები

სუნთქვა შეიძლება იყოს ორი სახის, რაც დამოკიდებულია იმ ნაერთზე, რომელიც ელექტრონებს იღებს:

• აერობული სუნთქვა: ჟანგბადი O₂ არის მოლეკულა, რომელიც იღებს ელექტრონებს წყალში გარდაქმნისთვის (H₂ან).
• ანაერობული სუნთქვა: იმ გარემოში, სადაც O არ არის₂ზოგიერთი მიკროორგანიზმი (ბაქტერია და არქეა) იყენებს სხვა მოლეკულებს, როგორც ელექტრონების მიმღებებს, მაგალითად სულფატს და ნიტრატს.

შეიძლება დაგაინტერესოთ ხილვაც სუნთქვის ტიპები.

კავშირი ფოტოსინთეზსა და უჯრედულ სუნთქვას შორის

ფოტოსინთეზი და სუნთქვა დამატებითი პროცესებია:

• ფოტოსინთეზი იყენებს მზის ენერგიას ორგანული ნაერთების წარმოსაქმნელად; სუნთქვა იყენებს ორგანულ ნაერთებს ქიმიური ენერგიის მისაღებად.
• ფოტოსინთეზის ორგანული ნაერთები საკვებს წარმოადგენს იმ ორგანიზმებისათვის, რომლებიც არ არიან ფოტოსინთეზები.
• ნახშირორჟანგი ფოტოსინთეზის შედეგად გარდაიქმნება ორგანულ ნაერთებად; ორგანული ნაერთები სუნთქვის შედეგად გარდაიქმნება ნახშირორჟანგად.
• ფოტოსინთეზში გამოიყოფა ჟანგბადი, რომელიც შემდეგ გამოიყენება სუნთქვის დროს.
• ფოტოსინთეზი და სუნთქვა ნახშირბადის სიცოცხლის ციკლის ნაწილია.
• ორივე პროცესი იყენებს ელექტრონულ ტრანსპორტიორთა ჯაჭვებს სხვა რეაქციებისათვის საჭირო ენერგიის დასაკავებლად.

შეიძლება დაგაინტერესოთ, რომ ნახოთ აუტოტროფული და ჰეტეროტროფული ორგანიზმები

გამოყენებული ლიტერატურა

ალბერტსი, ბ., ჯონსონი, ა., ლუისი, ჯ., რაფი, მ., რობერტსი, კ., ვალტერი, პ. (2008) უჯრედის მოლეკულური ბიოლოგია მე -5 გამოცემა. გარლანდის მეცნიერება.

ვენესუელის სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტის ბიოქიმიის დოქტორი (IVIC), ვენესუელას ცენტრალური უნივერსიტეტის ბიოანალიზის განხრით.