Отличия фотосинтеза растений от хемосинтеза

20. Фотосинтез и хемосинтез.

Фотосинтез – это процесс, производимый некоторыми бактериями, микроорганизмами и зелёными частями растений, для химического преобразования органических веществ из неорганических веществ с помощью воздействия энергии света. В процессе фотосинтеза выделяется кислород из углевода, поглощённого из атмосферы. Фотосинтез у разных организмов проходит по-разному и имеет свои особенности. Так, высшие растения используют пигмент – хлорофилл, а бактерии – бактериохлорофилл..

Фотосинтез у растений происходит так: фотоны, которые излучаются солнцем, попадают в пигмент листа – молекулу хлорофилла Кроме того, необходимо знать, что фотосинтез проходит в две стадии – световую и темновую..

Описание хемосинтеза

Хемосинтез – это процесс выработки органических веществ из неорганических веществ за счёт энергии, полученной в результате химической реакции окисления таких соединений, как: сероводород, водород, аммиак и т.д. Производится он бактериями, не содержащими хлорофиллы. Этот способ получения энергии — своего рода приспособление в тех местах, где солнечный свет, а значит и солнечная энергия, недоступны.

Различия и свойства фотосинтеза и хемосинтеза

Отличительной особенностью хемосинтеза и фотосинтеза является тот факт, что у последнего главным «рычагом» для работы является свет, и выделяемая им энергия. Действующим же стимулом для процесса хемосинтеза являются химические реакции из веществ, находящихся в окружающей среде.

Фотосинтез и хемосинтез очень важны для круговорота природы. С их помощью одни вещества не поглощаются другими и не исчезают. Без процесса фотосинтеза атмосфера не обновлялась бы кислородом, без которого не может жить ни одно живое существо на нашей планете. Хемосинтез оказывает своё поистине «сказочное» влияние на среду в зависимости от того, какие соединения берутся в обработку теми или иными бактериями.

21. Метаболизм на уровне организма.

По характеру ассимиляции различают автотрофные, гетеротрофные и миксотрофные организмы.

Автотрофные, или самопитающиеся организмы, — это организмы, способные синтезировать органические соединения из неорганических. автотрофы классифицируют на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.

Гетеротрофные организмы — это организмы, которые нуждаются в готовых органических соединениях. Ими являются животные, а также микроорганизмы. Гетеротрофные организмы получают энергию путем окисления органических соединений Для животных характерен способ гетеротрофного питания, заключающийся в потреблении пищи в виде твердых частиц с последующей ее механической и химической переработкой.

Напротив, для микроорганизмов характерен осмотический способ гетеротрофного питания. При этом способе питание происходит растворенными питательными веществами путем поглощения их всей поверхностью тела.

Миксотрофные (от лат. mixtus — смешанный) организмы — это организмы, способные как к синтезу органических веществ, так и к использованию их в готовом виде.

По характеру диссимиляции различают аэробные и анаэробные организмы.

Аэробные (от греч. aer — воздух) организмы для дыхания (окисления) используют свободный кислород. Аэробами является большинство ныне живущих организмов. Напротив, анаэробы окисляют субстраты, например, сахара в отсутствие кислорода, следовательно, для них дыханием является брожение.

Анаэробами являются многие микроорганизмы, гельминты. Например, динитри-фицирующие анаэробные бактерии окисляют органические соединения, используя нитриты, являющиеся неорганическим окислителем.

Автотрофы и гетеротрофы связаны между собой питанием (пищевыми цепями) и энергетически, в результате чего существование одних из них зависит от других и наоборот.

Жизнедеятельность организмов с различными типами питания создает круговороты веществ в природе.

Источник

Отличия фотосинтеза растений от хемосинтеза

Основное отличие — хемосинтез против фотосинтеза

Хемосинтез и фотосинтез являются двумя основными производственными механизмами, когда организмы производят свою собственную пищу. Оба процесса участвуют в производстве простых сахаров, таких как глюкоза, начиная с углекислого газа и воды. главное отличие между хемосинтезом и фотосинтезом является то, что хемосинтез — это процесс, который синтезирует органические соединения в клетке за счет энергии, получаемой в результате химических реакций в то время как Фотосинтез — это процесс, который синтезирует органические соединения с помощью энергии, получаемой от солнечного света.

1. Что такое хемосинтез
— определение, характеристики, процесс
2. Что такое фотосинтез
— определение, характеристики, процесс
3. В чем разница между хемосинтезом и фотосинтезом

Что такое хемосинтез

Хемосинтез — это синтез органических соединений с использованием энергии, получаемой путем окисления неорганических соединений. Хемосинтез происходит в отсутствие солнечного света, в таких местах, как гидротермальные жерла в глубоком океане. Организмы, живущие в гидротермальных жерлах, используют неорганические соединения, выходящие из морского дна, в качестве источника энергии для производства продуктов питания. Таким образом, гидротермальные жерла состоят из высокой биомассы, включая редкое распределение животных, которые зависят от пищи, сбрасываемой в результате хемосинтеза. Хемосинтез в основном осуществляется микробами, которые находятся на морском дне, образуя микробные маты. На циновке, поедающей его, можно встретить чешуйчатых червей, блюдца и улиток, таких как травоядные. Хищники приходят и едят этих травоядных. Животные, такие как трубчатые черви, живут как симбионты с хемосинтетическими бактериями. Гигантские трубчатые черви рядом с гидротермальным жерлом показаны на Рисунок 1.

Рисунок 1: Гигантские трубчатые черви рядом с гидротермальным жерлом

Во время хемосинтеза бактерии используют энергию, запасенную в химических связях сероводорода или газообразного водорода, для производства глюкозы из растворенного углекислого газа и воды. Химическая реакция на использование сероводорода в хемосинтезе показана ниже.

12ЧАС₂S + 6CО₂ → C₆ЧАС₁₂О₆ (Глюкоза) + 6ЧАС₂О + 12S

Организмы, которые выполняют хемосинтез, называются хемотрофами. Хемоорганотрофы и хемолитотрофы — это две категории хемотрофов. Хемолитотрофы используют электроны из неорганических химических источников, таких как сероводород, ионы аммония, ионы железа и элементная сера. Acidithiobacillus ferrooxidans которые представляют собой железные бактерии, Nitrosomonas, который представляет собой нитрозирующие бактерии, Nitrobactor, который представляет собой нитрифицирующие бактерии, сероокисляющие протеобактерии, aquificaeles и метаногенные археи, являются примерами хемолитотрофов.

Что такое фотосинтез

Фотосинтез — это процесс, при котором зеленые растения и водоросли синтезируют глюкозу с образованием углекислого газа и воды, используя солнечный свет в качестве источника энергии. Пигмент хлорофилл участвует в этом процессе. У растений фотосинтез происходит в специализированных пластидах, называемых хлоропластами. Высшие растения состоят из листьев, содержащих больше хлорофилла для эффективного проведения фотосинтеза.

Рисунок 2: фотосинтезирующие листья

Обнаружены две категории фотосинтеза: кислородный фотосинтез и аноксигенный фотосинтез. Кислородный фотосинтез происходит у цианобактерий, водорослей и растений, тогда как аноксигенный фотосинтез происходит у пурпурных серных бактерий и зеленых серных бактерий. Во время кислородного фотосинтеза электроны переносятся из воды в углекислый газ. Таким образом, вода окисляется и диоксид углерода восстанавливается, образуя глюкозу. Следовательно, донором электронов в кислородном фотосинтезе является вода. Кислородный газ является побочным продуктом кислородного фотосинтеза. Напротив, аноксигенный фотосинтез не производит кислород в качестве побочного продукта. Донор электронов является переменным, и это может быть сероводород. Химические реакции как кислородного, так и аноксигенного фотосинтеза показаны ниже.

Кислородный фотосинтез:

6СО₂ + 12Н₂О + Энергия Света → С₆ЧАС₁₂О₆ + 6О₂ + 6H₂О

Анокислородный фотосинтез:

СО₂ + 2H₂S + Энергия Света → [СЧАС₂O] + 2S + H₂О

Организмы, которые выполняют фотосинтез, называются фототрофами. Фотоавтотрофы и фотогетеротрофы — это две категории фототрофов. Источником углерода для фотоавтотрофов является диоксид углерода, тогда как источником углерода для фотогетеротрофов является органический углерод. Зеленые растения, цианобактерии и водоросли являются примерами фотоавтотрофов и некоторых бактерий, таких как Rhodobactor примеры для фотогетеротрофов.

Разница между хемосинтезом и фотосинтезом

Источник энергии

Хемосинтез: Источником энергии хемосинтеза является химическая энергия, хранящаяся в неорганических химических веществах, таких как сероводород.

Фотосинтез: Источником энергии фотосинтеза является солнечный свет.

Преобразование энергии

Хемосинтез:Химическая энергия, хранящаяся в неорганических соединениях, сохраняется в органических соединениях во время хемосинтеза.

Фотосинтез: Энергия света преобразуется в химическую энергию во время фотосинтеза.

микроорганизмы

Хемосинтез: Хемосинтетические организмы все вместе называют хемотрофами.

Фотосинтез: Фотосинтетические организмы в совокупности называются фототрофами.

Вовлеченные пигменты

Хемосинтез: Никакие пигменты не участвуют в хемосинтезе.

Фотосинтез: Хлорофилл, каротиноиды и фикобилины являются пигментами, участвующими в фотосинтезе.

Пластиды вовлечены

Хемосинтез: Пластиды не участвуют в хемосинтезе.

Фотосинтез: Хлоропласты — это пластиды, найденные в растениях; реакции фотосинтеза сосредоточены в клетке.

Кислород как побочный продукт

Хемосинтез: Газообразный кислород не выделяется как побочный продукт.

Фотосинтез: Кислород выделяется в качестве побочного продукта во время фотосинтеза.

Вклад в общую биосферную энергию

Хемосинтез: Хемосинтез имеет меньший вклад в общую энергию биосферы.

Фотосинтез: Фотосинтез имеет более высокий вклад в общую энергию биосферы.

категории

Хемосинтез: Хемоорганотрофы и хемолитотрофы — это две категории хемотрофов.

Фотосинтез: Фотоавтотрофы и фотогетеротрофы — это две категории фототрофов.

Присутствие

Хемосинтез:Хемосинтез встречается у бактерий, таких как Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, сероокисляющие протеобактерии, aquificaeles и археи, подобные метаногенным археям.

Фотосинтез: Фотосинтез обнаружен у зеленых растений, цианобактерий, водорослей и Rhodobactor как бактерии.

Заключение

Хемосинтез и фотосинтез являются двумя типами первичной продукции, обнаруживаемой среди организмов. Хемосинтез и фотосинтез питают все формы жизни на земле. Как большинство хемосинтетических, так и фотосинтетических организмов используют углекислый газ и воду для производства органических соединений в качестве пищи. Хемосинтез использует химическую энергию, хранящуюся в неорганических соединениях, чтобы производить простые сахара, такие как глюкоза. Это основной источник энергии для большинства животных, обнаруженных в гидротермальных жерлах в глубоком море, куда не может попасть солнечный свет. В отличие от фотосинтеза использует энергию света солнца для производства глюкозы. Хемосинтез в основном обнаруживается у бактерий, которые могут либо жить независимо от морского дна, либо симбионтов, живущих внутри животных, таких как трубчатые черви, заменяя их кишки. Наземные растения являются основными производителями большинства пищевых цепочек на земле. Однако основным отличием хемосинтеза от фотосинтеза является их источник энергии.

Ссылка:
1. Национальный исследовательский совет (США) Комитет по исследовательским возможностям в биологии. «Экология и экосистемы». Возможности в биологии. Национальная медицинская библиотека США, 01 января 1989 года. Интернет. 03 апреля 2017 г.
2. Национальный исследовательский совет (США) Совет по океанологическим исследованиям. «Достижения в биологической океанографии». 50 лет открытия океана: Национальный научный фонд 1950-2000. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Веб. 03 апреля 2017 г.
3. Купер, Джеффри М. «Фотосинтез». Клетка: молекулярный подход. 2-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Веб. 03 апреля 2017 г.

Изображение предоставлено:
1.

Источник