تفاوت بین فتوسنتز و کموسنتز شیمی سنتز یک فرآیند منحصر به فرد برای تغذیه باکتری ها است. کموسنتز چه تفاوتی با فتوسنتز دارد؟

همه موجودات زنده به غذا و مواد مغذی نیاز دارند. هنگام تغذیه، آنها از انرژی ذخیره شده در درجه اول در ترکیبات آلی - پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها استفاده می کنند. موجودات هتروتروف از مواد غذایی با منشا گیاهی و حیوانی استفاده می کنند که قبلاً حاوی ترکیبات آلی است. گیاهان از طریق فرآیند فتوسنتز مواد آلی ایجاد می کنند.

تحقیقات در مورد فتوسنتز در سال 1630 با آزمایش های ون هلمونت هلندی آغاز شد. او ثابت کرد که گیاهان مواد آلی را از خاک به دست نمی آورند، بلکه خودشان آن را ایجاد می کنند.

جوزف پریستلی در سال 1771 "اصلاح" هوا با گیاهان را ثابت کرد. آنها در زیر یک پوشش شیشه ای قرار گرفتند و دی اکسید کربن آزاد شده توسط ترکش در حال سوختن را جذب کردند.

اکنون ثابت شده است که فتوسنتز فرآیند تشکیل ترکیبات آلی از CO 2 و آب با استفاده از انرژی نور است و در کلروپلاست گیاهان سبز و رنگدانه های سبز برخی از باکتری های فتوسنتزی انجام می شود.

کلروپلاست ها و چین های غشای سیتوپلاسمی پروکاریوت ها حاوی رنگدانه سبز رنگ هستند - کلروفیلمولکولی که می تواند توسط نور خورشید برانگیخته شود، الکترون های خود را اهدا کرده و آنها را به سطوح انرژی بالاتر منتقل کند. این فرآیند را می توان با پرتاب توپ به بالا مقایسه کرد. همانطور که توپ بالا می رود، انرژی بالقوه را ذخیره می کند. سقوط، او را از دست می دهد. الکترون ها عقب نمی افتند، بلکه توسط حامل های الکترون (NADP+ -) گرفته می شوند. نیکوتین آمید دی فسفات). در این مورد، انرژی که قبلاً انباشته شده بودند تا حدی صرف تشکیل ATP می شود. در ادامه مقایسه با یک توپ پرتاب شده، می توان گفت که توپ با سقوط، فضای اطراف را گرم می کند و بخشی از انرژی الکترون های در حال سقوط به شکل ATP ذخیره می شود. فرآیند فتوسنتز به واکنش های ناشی از نور و واکنش های مرتبط با تثبیت کربن تقسیم می شود: سبکو تاریکفاز.

فاز نور- این مرحله ای است که در آن انرژی نوری جذب شده توسط کلروفیل به انرژی الکتروشیمیایی در زنجیره انتقال الکترون تبدیل می شود. این در نور، در غشاهای گران با مشارکت پروتئین های ناقل و سنتتاز ATP انجام می شود.

واکنش هاناشی از نور، روی غشای فتوسنتزی گرانول های کلروپلاست رخ می دهد:

1) تحریک الکترون های کلروفیل توسط کوانتوم های نور و انتقال آنها به سطح انرژی بالاتر.

2) کاهش گیرنده های الکترون - NADP+ به NADP H

2H+ + 4e- + NADP+ → NADP H;

3) فتولیز آب: 2H 2 O → 4H+ + 4e- + O 2.

این فرآیند در داخل انجام می شود تیلاکوئیدها- چین های غشای داخلی کلروپلاست ها که از آن تشکیل شده اند دانه ها- پشته های غشا.

نتایجواکنش های نوری:

فتولیز آب با تشکیل اکسیژن آزاد،

سنتز ATP،

کاهش NADP+ به NADP N.

فاز تاریک- فرآیند تبدیل CO 2 به گلوکز به استروما(فضای بین گرانا) کلروپلاست ها با استفاده از انرژی ATP و NADP H.

نتیجهواکنش های تاریک: تبدیل دی اکسید کربن به گلوکز و سپس به نشاسته. علاوه بر مولکول های گلوکز، تشکیل اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها و الکل ها در استروما نیز رخ می دهد.

معادله کلی فتوسنتز این است -

معنی فتوسنتز:

اکسیژن آزاد تشکیل می شود که برای تنفس ارگانیسم ها و تشکیل صفحه محافظ ازن (محافظت از ارگانیسم ها از اثرات مضر اشعه ماوراء بنفش) ضروری است.

تولید مواد آلی خام - غذا برای همه موجودات زنده؛

کاهش غلظت دی اکسید کربن در جو

شیمی سنتز - تشکیل ترکیبات آلی از غیر آلی به دلیل انرژی واکنش های ردوکس ترکیبات نیتروژن، آهن و گوگرد.

نقش شیمی سنتز: باکتری های شیمیایی شیمیایی سنگ ها را از بین می برند، فاضلاب را تصفیه می کنند و در تشکیل مواد معدنی شرکت می کنند.

تکالیف موضوعی

A1. فتوسنتز با موارد زیر مرتبط است:

1) تجزیه مواد آلی به غیر آلی

2) ایجاد مواد آلی از غیر آلی

3) تبدیل شیمیایی گلوکز به نشاسته

4) تشکیل سلولز

A2. ماده اولیه برای فتوسنتز است

1) پروتئین ها و کربوهیدرات ها

2) دی اکسید کربن و آب

3) اکسیژن و ATP

4) گلوکز و اکسیژن

A3. فاز نوری فتوسنتز رخ می دهد

1) در دانه های کلروپلاست

2) در لکوپلاست ها

3) در استرومای کلروپلاست ها

4) در میتوکندری

A4. انرژی الکترون های برانگیخته در مرحله نور برای موارد زیر استفاده می شود:

1) سنتز ATP

2) سنتز گلوکز

3) سنتز پروتئین

4) تجزیه کربوهیدرات ها

A5. در نتیجه فتوسنتز، کلروپلاست ها تولید می کنند:

1) دی اکسید کربن و اکسیژن

2) گلوکز، ATP و اکسیژن

3) پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها

4) دی اکسید کربن، ATP و آب

A6. موجودات شیمی‌تروف عبارتند از

1) عوامل بیماری زا سل

2) باکتری های اسید لاکتیک

3) باکتری های گوگرد

در 1. فرآیندهایی را که در فاز نوری فتوسنتز اتفاق می‌افتند انتخاب کنید

1) فتولیز آب

2) تشکیل گلوکز

3) سنتز ATP و NADP H

4) استفاده از CO 2

5) آموزش O 2

6) استفاده از انرژی ATP

در 2. مواد دخیل در فرآیند فتوسنتز را انتخاب کنید

1) سلولز

2) گلیکوژن

3) کلروفیل

6) اسیدهای نوکلئیک

کموسنتز (از chemo... and synthesis)، یا به عبارت صحیح تر، کمولیتواتوتروفی، نوعی از ویژگی های تغذیه ای برخی از باکتری ها است که به دلیل انرژی اکسیداسیون ترکیبات معدنی، قادر به جذب CO2 به عنوان تنها منبع کربن هستند. کشف کموسنتز در سال 1887 (S. N. Vinogradsky) به طور قابل توجهی ایده ها را در مورد انواع اصلی متابولیسم در موجودات زنده تغییر داد. برخلاف فتوسنتز، شیمیوسنتز از انرژی نور استفاده نمی کند، بلکه انرژی حاصل از واکنش های ردوکس است که باید برای سنتز اسید آدنوزین تری فسفریک (ATP) کافی باشد و از 10 کیلو کالری در مول بیشتر باشد.

باکتری‌هایی که قادر به کموسنتز هستند یک گروه طبقه‌بندی واحد نیستند، بلکه بسته به بستر معدنی اکسید شده، سیستماتیک می‌شوند. در میان آنها میکروارگانیسم هایی وجود دارند که هیدروژن، مونوکسید کربن، ترکیبات گوگرد احیا شده، آهن، آمونیاک، نیتریت ها و آنتیموان را اکسید می کنند.

باکتری های هیدروژنی پرتعدادترین و متنوع ترین گروه از موجودات شیمیایی هستند. واکنش 6H 2 + 2O 2 + CO 2 = (CH 2 O ) + 5H 2 O را انجام دهید ، جایی که (CH 2 O) نماد مواد آلی حاصل است. در مقایسه با سایر میکروارگانیسم های اتوتروف، آنها با سرعت رشد بالا مشخص می شوند و می توانند زیست توده زیادی تولید کنند. این باکتری‌ها همچنین می‌توانند روی محیط‌های حاوی مواد آلی رشد کنند، یعنی باکتری‌های مایکوتروفیک یا به طور اختیاری شیمی‌آوتروفیک هستند.

نزدیک به باکتری های هیدروژنی کربوکسیدوباکتری ها هستند که با استفاده از واکنش 25CO + 12O 2 + H 2 O + 24CO 2 + (CH 2 O) CO را اکسید می کنند. باکتری های تیونیک سولفید هیدروژن، تیوسولفات و گوگرد مولکولی را به اسید سولفوریک اکسید می کنند. برخی از آنها (Thiobacillus ferrooxidans) مواد معدنی سولفیدی و همچنین آهن آهن را اکسید می کنند. توانایی شیمی سنتز در باکتری‌های گوگرد آبزی ثابت نشده است.

باکتری های نیتریفیکاسیون آمونیاک را به نیتریت (مرحله اول نیتریفیکاسیون) و نیتریت به نیترات (مرحله دوم) اکسید می کنند. در شرایط بی هوازی، کموسنتز در برخی از باکتری های نیترات زدایی که هیدروژن یا گوگرد را اکسید می کنند مشاهده می شود، اما آنها اغلب برای بیوسنتز به مواد آلی نیاز دارند (لیتوهتروتروفی). شیمیوسنتز در برخی از باکتری های تولید کننده متان کاملاً بی هوازی بر اساس واکنش 4H 2 + CO 2 = CH 4 + 2H 2 O توصیف شده است.

بیوسنتز ترکیبات آلی در طول کموسنتز در نتیجه جذب اتوتروفیک CO 2 (چرخه کالوین) به همان روشی که در طول فتوسنتز انجام می شود، رخ می دهد. انرژی به شکل ATP از انتقال الکترون ها از طریق زنجیره ای از آنزیم های تنفسی تعبیه شده در غشای سلولی باکتری به دست می آید. برخی از مواد قابل اکسیداسیون در سطح سیتوکروم c به زنجیره الکترون اهدا می کنند که مصرف انرژی اضافی برای سنتز عامل کاهنده ایجاد می کند. به دلیل مصرف بالای انرژی، باکتری های شیمیایی سنتز کننده، به استثنای هیدروژن، زیست توده کمی تشکیل می دهند، اما مقدار زیادی از مواد معدنی را اکسید می کنند.

در بیوسفر، باکتری‌های کموسنتزی مکان‌های اکسیداتیو چرخه مهم‌ترین عناصر را کنترل می‌کنند و بنابراین برای بیوژئوشیمی اهمیت استثنایی دارند. باکتری های هیدروژن را می توان برای تولید پروتئین و تصفیه اتمسفر از CO 2 در سیستم های اکولوژیکی بسته استفاده کرد. از نظر ریخت شناسی، باکتری های کموسنتزی بسیار متنوع هستند، اگرچه بیشتر آنها متعلق به سودومونادها هستند؛ آنها در میان باکتری های جوانه زده و رشته ای، اسپیرلا، لپتوسپیرا و کورینه باکتری ها یافت می شوند.

گیاهان سبز (اتوتروف) اساس زندگی در این سیاره هستند. تقریباً تمام زنجیره های غذایی با گیاهان شروع می شوند. آنها انرژی را که به شکل نور خورشید بر روی آنها می افتد به انرژی ذخیره شده در کربوهیدرات ها تبدیل می کنند که مهمترین آنها قند شش کربنه گلوکز است. این فرآیند تبدیل انرژی فتوسنتز نامیده می شود. معادله کلی فتوسنتز به صورت زیر است:

آب + دی اکسید کربن + نور > کربوهیدرات + اکسیژن

در سال 1905، فردریک بلکمن فیزیولوژیست گیاهی انگلیسی تحقیقاتی را انجام داد و فرآیندهای اساسی فتوسنتز را ایجاد کرد. بلکمن به این نتیجه رسید که دو فرآیند در حال وقوع است: یکی به شدت به سطح نور وابسته بود اما نه به دما، در حالی که دیگری به شدت تحت تأثیر دما بدون توجه به سطح نور بود. این بینش اساس ایده های مدرن در مورد فتوسنتز را تشکیل داد. این دو فرآیند گاهی اوقات واکنش‌های «نور» و «تاریک» نامیده می‌شوند، که کاملاً صحیح نیست، زیرا مشخص شد که اگرچه واکنش‌های فاز «تاریک» در غیاب نور رخ می‌دهند، اما به محصولات «نور» نیاز دارند. فاز.

فتوسنتز زمانی آغاز می‌شود که فوتون‌های ساطع شده از خورشید وارد مولکول‌های رنگدانه خاصی می‌شوند که در برگ وجود دارد - مولکول‌های کلروفیل. کلروفیل در سلول های برگ، در غشای اندامک های سلولی کلروپلاست ها (آنهایی هستند که رنگ سبز را به برگ می دهند) یافت می شود. فرآیند جذب انرژی شامل دو مرحله است و در دسته های جداگانه مولکول ها انجام می شود - این خوشه ها معمولاً Photosystem I و Photosystem II نامیده می شوند. اعداد خوشه ای منعکس کننده ترتیب کشف این فرآیندها هستند و این یکی از عجیب و غریب های علمی خنده دار است، زیرا در برگ واکنش ها در Photosystem II ابتدا رخ می دهد و تنها سپس در Photosystem I.

هنگامی که یک فوتون با 250-400 مولکول Photosystem II برخورد می کند، انرژی به طور ناگهانی افزایش می یابد و به مولکول کلروفیل منتقل می شود. در این مرحله، دو واکنش شیمیایی رخ می دهد: مولکول کلروفیل دو الکترون را از دست می دهد (که توسط مولکول دیگری به نام گیرنده الکترون پذیرفته می شود) و مولکول آب شکافته می شود. الکترون های دو اتم هیدروژن که بخشی از مولکول آب بودند، جایگزین دو الکترون از دست رفته توسط کلروفیل می شوند.

پس از این، الکترون پرانرژی ("سریع") مانند یک سیب زمینی داغ توسط حامل های مولکولی که در یک زنجیره جمع شده اند به یکدیگر منتقل می شود. در این حالت، بخشی از انرژی به تشکیل مولکول آدنوزین تری فسفات (ATP) که یکی از حامل های اصلی انرژی در سلول است، می رود. در همین حال، یک مولکول کلروفیل فتوسیستم I کمی متفاوت انرژی فوتون را جذب می کند و یک الکترون را به مولکول پذیرنده دیگری اهدا می کند. این الکترون در کلروفیل با الکترونی جایگزین می شود که در امتداد زنجیره حامل ها از Photosystem II آمده است. انرژی الکترون از فتوسیستم I و یون‌های هیدروژن که قبلاً در طی شکافتن یک مولکول آب تشکیل شده‌اند برای تشکیل NADP-H، مولکول حامل دیگر استفاده می‌شوند.

در نتیجه فرآیند جذب نور، انرژی دو فوتون در مولکول های مورد استفاده سلول برای انجام واکنش ها ذخیره می شود و یک مولکول اکسیژن اضافی تشکیل می شود. پس از جذب و ذخیره انرژی خورشیدی، نوبت به تشکیل کربوهیدرات ها می رسد. مکانیسم اصلی سنتز کربوهیدرات در گیاهان توسط ملوین کالوین کشف شد. چرخه تبدیل انرژی خورشیدی به کربوهیدرات شامل یک سری واکنش‌های شیمیایی است که با ترکیب یک مولکول ورودی با یک مولکول کمکی آغاز می‌شود و به دنبال آن واکنش‌های شیمیایی دیگر آغاز می‌شود. این واکنش ها منجر به تشکیل محصول نهایی و در عین حال تکثیر مولکول "کمک کننده" می شود و چرخه دوباره شروع می شود. در چرخه کالوین، نقش یک مولکول "کمکی" توسط قند ریبولوز دی فسفات پنج کربنی (RDP) ایفا می شود. چرخه کالوین با ترکیب مولکول های دی اکسید کربن با RDP آغاز می شود. به دلیل انرژی نور خورشید که به شکل ATP و NADP-H ذخیره می شود، واکنش های شیمیایی تثبیت کربن ابتدا برای تشکیل کربوهیدرات ها و سپس واکنش های بازسازی ریبولوز دی فسفات رخ می دهد. در طول شش نوبت چرخه، شش اتم کربن در مولکول های پیش سازهای گلوکز و سایر کربوهیدرات ها ترکیب می شوند. این چرخه واکنش های شیمیایی تا زمانی که انرژی تامین شود ادامه خواهد داشت. به لطف این چرخه، انرژی نور خورشید در دسترس موجودات زنده قرار می گیرد.

27 فوریه 2014 | یک نظر | لولیتا اوکولنوا

فتوسنتز- فرآیند تشکیل مواد آلی از دی اکسید کربن و آب در نور با مشارکت رنگدانه های فتوسنتزی.

شیمی سنتز- روشی از تغذیه اتوتروف که در آن منبع انرژی برای سنتز مواد آلی از CO 2 واکنش های اکسیداسیون ترکیبات معدنی است.

به طور معمول، همه موجودات قادر به سنتز مواد آلی از مواد معدنی، به عنوان مثال. موجودات قادر به فتوسنتز و شیمی سنتزرجوع به .

برخی به طور سنتی به عنوان اتوتروف طبقه بندی می شوند.

به طور خلاصه در مورد ساختار یک سلول گیاهی صحبت کردیم، بیایید کل فرآیند را با جزئیات بیشتر بررسی کنیم...

جوهر فتوسنتز

(معادله خلاصه)

ماده اصلی درگیر در فرآیند چند مرحله ای فتوسنتز است کلروفیل. این است که انرژی خورشیدی را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند.

شکل یک نمایش شماتیک از مولکول کلروفیل را نشان می دهد، اتفاقاً این مولکول بسیار شبیه به مولکول هموگلوبین است ...

کلروفیل درون آن تعبیه شده است کلروپلاست گرانا:

فاز نور فتوسنتز:

(بر روی غشاهای تیلاکوئید انجام می شود)

• نوری که به مولکول کلروفیل برخورد می کند توسط آن جذب می شود و آن را به حالت برانگیخته می آورد - الکترونی که بخشی از مولکول است با جذب انرژی نور به سطح انرژی بالاتری حرکت می کند و در فرآیندهای سنتز شرکت می کند.
• تحت تأثیر نور، شکافتن (فتولیز) آب نیز رخ می دهد:

در این حالت، اکسیژن به محیط خارجی خارج می شود و پروتون ها در داخل تیلاکوئید در "مخزن پروتون" تجمع می کنند.

2Н + + 2е - + NADP → NADPH 2

NADP یک ماده خاص، یک کوآنزیم است، به عنوان مثال. یک کاتالیزور، در این مورد یک حامل هیدروژن.

• سنتز شده (انرژی)

فاز تاریک فتوسنتز

(در استرومای کلروپلاست ها رخ می دهد)

سنتز واقعی گلوکز

چرخه ای از واکنش ها رخ می دهد که در آن C 6 H 12 O 6 تشکیل می شود. این واکنش ها از انرژی ATP و NADPH 2 که در فاز نوری تشکیل شده اند استفاده می کنند. علاوه بر گلوکز، مونومرهای دیگر ترکیبات آلی پیچیده در طول فتوسنتز تشکیل می شود - اسیدهای آمینه، گلیسرول و اسیدهای چرب، نوکلئوتیدها.

لطفا توجه داشته باشید: این مرحله تاریک استبه این دلیل نامیده نمی شود که در شب اتفاق می افتد - سنتز گلوکز، به طور کلی، در سراسر ساعت اتفاق می افتد، اما فاز تاریک دیگر نیازی به انرژی نور ندارد.

"فتوسنتز فرآیندی است که در نهایت تمام مظاهر حیات در سیاره ما به آن بستگی دارد."

K.A. Timiryazev.

در نتیجه فتوسنتز، حدود 150 میلیارد تن ماده آلی در زمین تشکیل می شود و حدود 200 میلیارد تن اکسیژن آزاد در سال آزاد می شود. علاوه بر این، گیاهان میلیاردها تن نیتروژن، فسفر، گوگرد، کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سایر عناصر را وارد چرخه می کنند. اگرچه یک برگ سبز تنها از 1 تا 2 درصد نوری که بر روی آن می افتد استفاده می کند، اما مواد آلی ایجاد شده توسط گیاه و به طور کلی اکسیژن.

شیمی سنتز

شیموسنتز به دلیل انرژی آزاد شده در طی واکنش های اکسیداسیون شیمیایی ترکیبات معدنی مختلف انجام می شود: هیدروژن، سولفید هیدروژن، آمونیاک، اکسید آهن (II) و غیره.

با توجه به مواد موجود در متابولیسم باکتری ها، عبارتند از:

• باکتری های گوگرد - میکروارگانیسم های آب های حاوی H 2 S - منابع با بوی بسیار مشخص،
• باکتری آهن،
• باکتری های نیتریفیک - اکسید کننده آمونیاک و اسید نیتروژن،
• باکتری های تثبیت کننده نیتروژن - خاک را غنی می کند، بهره وری را تا حد زیادی افزایش می دهد.
• باکتری های اکسید کننده هیدروژن

اما ماهیت همان است - این نیز است

چه کسی از ما تعریف "فتوسنتز" را از درس های گیاه شناسی در مدرسه به خاطر نمی آورد؟ فرآیند تشکیل مواد آلی از دی اکسید کربن و آب در نور با مشارکت رنگدانه های فتوسنتزی. با دانستن این تعریف لاکونیک، تعداد کمی از ما تعجب کردیم که چه چیزی در پشت آن پنهان شده است؟

اساسا، فتوسنتزیک واکنش شیمیایی است که در نتیجه آن شش مولکول CO2 با شش مولکول آب ترکیب می‌شوند و یک مولکول گلوکز را تشکیل می‌دهند - بلوک سازنده ماده آلی ما. اکسیژن مولکولی تولید شده در طول فتوسنتز فقط یک محصول جانبی است. با این حال، همین «محصول جانبی» یکی از منابع اصلی اکسیژن اتمسفر است که برای موجودات بالاتر ضروری است.

به نظر می رسد که همه چیز بسیار ساده است: سلول یک ارگانیسم فتوسنتزی نوعی "مخروط" برای واکنش شیمیایی دو جزء است. اما در واقعیت، مکانیسم واکنش بسیار پیچیده‌تر است. به نظر می رسد که این فرآیند از دو واکنش تشکیل شده است: "نور" و "تاریک". اولین مورد با تقسیم یک مولکول آب به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از انرژی نور مرتبط است. نور خورشید توسط رنگدانه جاذب نور مخصوص سلول، کلروفیل (به رنگ سبز) جذب می شود. سپس، انرژی به مولکول های ATP منتقل می شود، که انرژی حاصل را در مرحله دوم فتوسنتز - واکنش "تاریک" آزاد می کند. واکنش "تاریک" واکنش مستقیم بین دی اکسید کربن و هیدروژن برای تشکیل گلوکز است.

فتوسنتز را می توان توسط گیاهان، جلبک ها و برخی از انواع میکروارگانیسم ها انجام داد. به لطف فعالیت حیاتی آنها، برای مثال، وجود حیواناتی که غذای آنها از مواد آلی تشکیل شده است ممکن می شود. اما آیا فتوسنتز تنها شکل تبدیل دی اکسید کربن به ماده آلی است؟ خیر به نظر می رسد که طبیعت مسیر دیگری و جایگزین دیگری را برای تشکیل مواد آلی از CO2 فراهم می کند - شیمی سنتز.

تفاوت بین شیمی سنتز و فتوسنتز عدم وجود واکنش "نور" است. سلول های موجودات شیمیایی شیمیایی به عنوان منبع انرژی از انرژی نور خورشید استفاده نمی کنند، بلکه از انرژی واکنش های شیمیایی استفاده می کنند. کدومشون؟ واکنش های اکسیداسیون هیدروژن، مونوکسید کربن، احیای گوگرد، آهن، آمونیاک، نیتریت، آنتیموان.

البته هر موجود شیمیایی شیمیایی از واکنش شیمیایی خود به عنوان منبع انرژی استفاده می کند. به عنوان مثال، باکتری های هیدروژن هیدروژن را اکسید می کنند، باکتری های نیتریفیک کننده آمونیاک را به شکل نیترات تبدیل می کنند و غیره. با این حال، همه آنها انرژی آزاد شده در طی یک واکنش شیمیایی را به شکل مولکول های ATP ذخیره می کنند. علاوه بر این، فرآیند با توجه به نوع واکنش های مرحله تاریک فتوسنتز پیش می رود.
فقط برخی از انواع باکتری ها توانایی شیمی سنتز را دارند. نقش آنها در طبیعت بسیار زیاد است. آنها اکسیژن اتمسفر را "تولید" نمی کنند و مقادیر زیادی مواد آلی را جمع نمی کنند. با این حال، واکنش های شیمیایی که آنها در طول زندگی خود از آنها استفاده می کنند، نقش کلیدی در بیوژئوشیمی ایفا می کنند و از جمله، چرخه نیتروژن، گوگرد و سایر عناصر در طبیعت را تضمین می کنند.

فتوسنتز و کموسنتز برخی از جذاب ترین فرآیندهایی هستند که در موجودات زنده رخ می دهند. دانستن تفاوت‌های بین این دو واکنش برای یک دانش‌آموز دبیرستانی حداقل ضروری در نظر گرفته می‌شود، اما مقایسه این فرآیندهای بسیار مهم است که اغلب سخت‌کوش‌ترین و متفکرترین دانش‌آموزان را به سردرگمی می‌کشاند.

تعریف

فتوسنتز- فرآیند سنتز مواد آلی که توسط انرژی نور خورشید تحریک می شود.

شیمی سنتز- فرآیند تشکیل ترکیبات آلی که بدون حضور اجباری کوانتوم های خورشیدی "شروع می شود".

مقایسه

فتوسنتز منبع فعالیت حیاتی موجودات زنده اتوتروف است، یعنی اکثریت قریب به اتفاق نمایندگان پادشاهی گیاهان و برخی از انواع باکتری ها، که به نوبه خود به عنوان غذای اصلی یا آغاز هرم غذایی برای موجودات هتروتروف و ساپروتروف عمل می کنند. به لطف فتوسنتز، سالانه 150 میلیارد تن ماده آلی بر روی زمین تشکیل می شود و جو با 200 میلیارد تن اکسیژن، مناسب برای تنفس موجودات دیگر، پر می شود.

فتوسنتز در پلاستیدها - اندامکهای سلولهای گیاهی که دارای رنگدانه کلروفیل هستند، رخ می دهد. در فرآیند واکنش ردوکس که فتوسنتز است، گیاه آب و مواد معدنی یعنی دی اکسید کربن را مصرف می کند. این فرآیند با حضور انرژی از کوانتوم های خورشیدی تحریک می شود. در نتیجه واکنش، اکسیژن آزاد می شود و مواد آلی سنتز می شوند - در بیشتر موارد گلوکز، همچنین به عنوان هگزوز یا قند انگور شناخته می شود.

به لطف شیمی سنتز، یک چرخه نیتروژن در بیوسفر اتفاق می افتد، باکتری های گوگردی سنگ ها را هوا می کنند و پایه ای را برای تشکیل خاک ها ایجاد می کنند و باکتری های هیدروژنی مقادیر خطرناکی از هیدروژن را که در طول زندگی برخی از میکروارگانیسم ها انباشته می شوند، اکسید می کنند. علاوه بر این، باکتری های نیتریفیک کننده به افزایش حاصلخیزی خاک کمک می کنند و باکتری های گوگردی در تصفیه فاضلاب نقش دارند.

شیمی سنتز در سلول های باکتری ها و باستانی ها قرار دارد. در فرآیند واکنش های ردوکس، مواد آلی سنتز می شوند. نه به طور مستقیم، بلکه از طریق تشکیل انرژی ATP که بعداً صرف سنتز مواد آلی می شود. برای انجام این کار، موجودات زنده از CO 2، هیدروژن و اکسیژن حاصل از اکسیداسیون آمونیاک، اکسید آهن، سولفید هیدروژن و هیدروژن استفاده می کنند. با توجه به اینکه شیمی سنتز می تواند در زیر زمین، در اعماق اقیانوس جهانی، در وسط موجودات زنده دیگر رخ دهد، نه به انرژی نور گره خورده است، نه توسط آن "راه اندازی" می شود و نه به خورشید وابسته است.

وب سایت نتیجه گیری

1. فتوسنتز بدون انرژی نور خورشید غیر ممکن است، شیمی سنتز به آن نیاز ندارد.
2. گیاهان و باکتری‌ها فتوسنتز می‌کنند، باکتری‌ها و باستانی‌ها کموسنتز می‌کنند.
3. هر دو فرآیند اهمیت بیولوژیکی متفاوتی دارند.