Sự khác biệt chính - Hóa tổng hợp và Quang hợp

Hóa tổng hợp và quang hợp là hai cơ chế sản xuất chính mà sinh vật tự sản xuất thức ăn. Cả hai quá trình đều tham gia vào việc sản xuất đường đơn như glucose bắt đầu từ carbon dioxide và nước. Các Sự khác biệt chính giữa quang hợp và quang hợp là tổng hợp hóa học là quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ trong tế bào bằng năng lượng tạo ra từ các phản ứng hóa học nhưng trái lại quang hợp là quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ bằng năng lượng thu được từ ánh sáng mặt trời.

Bài báo này xem xét,

1. Hóa tổng hợp là gì - Định nghĩa, Đặc điểm, Quy trình 2. Quang hợp là gì - Định nghĩa, Đặc điểm, Quy trình 3. Sự khác nhau giữa Quang hợp và Quang hợp

Hóa tổng hợp là gì

Hóa tổng hợp là quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ với việc sử dụng năng lượng thu được bằng cách oxy hóa các hợp chất vô cơ. Quá trình tổng hợp hóa học xảy ra trong điều kiện không có ánh sáng mặt trời, ở những nơi như miệng phun thủy nhiệt dưới đại dương sâu. Các sinh vật sống trong các miệng phun thủy nhiệt sử dụng các hợp chất vô cơ từ đáy biển làm nguồn năng lượng của chúng để sản xuất thực phẩm. Do đó, các miệng phun thủy nhiệt bao gồm sinh khối cao bao gồm sự phân bố thưa thớt của các loài động vật, những loài sống phụ thuộc vào thức ăn rơi xuống bằng quá trình tổng hợp hóa học. Quá trình tổng hợp hóa học chủ yếu được thực hiện bởi các vi sinh vật, chúng được tìm thấy dưới đáy biển, tạo thành các thảm vi sinh vật. Có thể tìm thấy những con giun đầu, những con chi và những con ốc như chuột ăn cỏ trên tấm thảm ăn nó. Những kẻ săn mồi cũng đến và ăn thịt những con vật ăn thịt này. Các loài động vật như giun ống được tìm thấy sống như cộng sinh với vi khuẩn tổng hợp hóa học. Những con giun ống khổng lồ bên cạnh một lỗ thông hơi thủy nhiệt được thể hiện trong hình 1.

Hình 1: Giun ống khổng lồ bên cạnh một lỗ thông hơi thủy nhiệt

Trong quá trình tổng hợp hóa học, vi khuẩn sử dụng năng lượng được lưu trữ trong các liên kết hóa học của hydro sulfua hoặc khí hydro để tạo ra glucose từ carbon dioxide hòa tan và nước. Phản ứng hóa học để sử dụng hydrogen sulfide trong quá trình tổng hợp hóa học được trình bày dưới đây.

12NS₂NS + 6CO₂ → C₆NS₁₂O₆ (Glucose) + 6NS₂O + 12NS

Các sinh vật thực hiện quá trình tổng hợp hóa học được gọi là sinh vật tự dưỡng. Chemoorganotrophs và chemolithotrophs là hai loại sinh vật hóa học. Các sinh vật hóa học sử dụng các electron từ các nguồn hóa học vô cơ như hydro sunfua, ion amoni, ion đen và lưu huỳnh nguyên tố. Acidithiobacillus ferrooxidans là vi khuẩn sắt, Nitrosomonas là vi khuẩn nitro hóa, Nitrobactor là vi khuẩn nitrat hóa, proteobacteria oxy hóa lưu huỳnh, aquificaeles và vi khuẩn cổ sinh methanogenic là những ví dụ về chemolithotrophs.

Quang hợp là gì

Quang hợp là quá trình thực vật xanh và tảo tổng hợp glucose tạo thành carbon dioxide và nước bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng. Sắc tố diệp lục tham gia vào quá trình này. Ở thực vật, quá trình quang hợp xảy ra trong các plastids chuyên biệt được gọi là lục lạp. Thực vật bậc cao bao gồm lá, chứa nhiều chất diệp lục hơn để thực hiện quá trình quang hợp hiệu quả.

Hình 2: Lá cây quang hợp

Hai loại quang hợp được tìm thấy: quang hợp oxy và quang hợp thiếu oxy. Quá trình quang hợp oxy xảy ra ở vi khuẩn lam, tảo và thực vật, trong khi quá trình quang hợp thiếu oxy xảy ra ở vi khuẩn lưu huỳnh màu tím và vi khuẩn lưu huỳnh màu lục. Trong quá trình quang hợp oxy, các electron được chuyển từ nước thành carbon dioxide. Do đó, nước bị oxy hóa và carbon dioxide bị khử, tạo ra glucose. Do đó, chất cho điện tử trong quá trình quang hợp tạo oxy là nước. Khí oxy là sản phẩm phụ của quá trình quang hợp oxy. Ngược lại, quang hợp thiếu oxy không tạo ra oxy như một sản phẩm phụ. Chất cho điện tử có thể thay đổi và nó có thể là hydro sunfua. Các phản ứng hóa học của cả quá trình quang hợp tạo oxy và thiếu oxy được trình bày dưới đây.

Quang hợp oxy:

6NSO₂ + 12 giờ₂O + Năng lượng ánh sáng & rarr; NS₆NS₁₂O₆ + 6O₂ + 6 giờ₂O

Quang hợp Anoxygenic:

NSO₂ + 2H₂NS + Năng lượng ánh sáng → [NSNS₂O] + 2NS + H₂O

Các sinh vật thực hiện quang hợp được gọi là quang dưỡng. Sinh vật quang dưỡng và sinh vật dị dưỡng là hai loại sinh vật quang dưỡng. Nguồn cacbon của sinh vật quang dưỡng là cacbon đioxit trong khi nguồn cacbon của sinh vật quang dưỡng là cacbon hữu cơ. Thực vật xanh, vi khuẩn lam và tảo là những ví dụ về quang tự dưỡng và một số vi khuẩn như Rhodobactor là những ví dụ cho sinh vật quang dưỡng.

Sự khác biệt giữa hóa tổng hợp và quang hợp

Nguồn năng lượng

Hóa tổng hợp: Nguồn năng lượng của quá trình tổng hợp hóa học là năng lượng hóa học được lưu trữ trong các hóa chất vô cơ như hydro sulfua.

Quang hợp: Nguồn năng lượng của quang hợp là ánh sáng mặt trời.

Chuyển đổi năng lượng

Hóa tổng hợp: Năng lượng hóa học được lưu trữ trong các hợp chất vô cơ được lưu trữ trong các hợp chất hữu cơ trong quá trình tổng hợp hóa học.

Quang hợp: Năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành năng lượng hóa học trong quá trình quang hợp.

Sinh vật

Hóa tổng hợp: Sinh vật hóa tổng hợp được gọi chung là sinh vật hóa dưỡng.

Quang hợp: Sinh vật quang hợp được gọi chung là sinh vật quang dưỡng.

Sắc tố liên quan

Hóa tổng hợp: Không có sắc tố nào tham gia vào quá trình tổng hợp hóa học.

Quang hợp: Chất diệp lục, carotenoit và phycobilin là những sắc tố tham gia vào quá trình quang hợp.

Plastids tham gia

Hóa tổng hợp: Plastids không tham gia vào quá trình tổng hợp hóa học.

Quang hợp: Lục lạp là plastids có trong thực vật; các phản ứng của quá trình quang hợp đều tập trung trong tế bào.

Oxy như một sản phẩm phụ

Hóa tổng hợp: Khí oxy không được giải phóng như một sản phẩm phụ.

Quang hợp: Ôxy được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ trong quá trình quang hợp.

Đóng góp vào Tổng năng lượng sinh quyển

Hóa tổng hợp: Quá trình tổng hợp hóa học có đóng góp thấp hơn vào tổng năng lượng sinh quyển.

Quang hợp: Quang hợp có đóng góp cao hơn vào tổng năng lượng sinh quyển.

Thể loại

Hóa tổng hợp: Chemoorganotrophs và chemolithotrophs là hai loại sinh vật hóa học.

Quang hợp: Quang tự dưỡng và quang dưỡng là hai loại sinh vật quang dưỡng.

Sự có mặt

Hóa tổng hợp: Hóa tổng hợp được tìm thấy trong các vi khuẩn như Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, proteobacteria oxy hóa lưu huỳnh, aquificaeles và archaea như methanogenic archaea.

Quang hợp: Quá trình quang hợp được tìm thấy trong thực vật xanh, vi khuẩn lam, tảo và Rhodobactor như vi khuẩn.

Phần kết luận

Quang hợp và quang hợp là hai loại sản phẩm chính được tìm thấy giữa các sinh vật. Quang hợp và quang hợp cung cấp nhiên liệu cho tất cả các dạng sống trên trái đất. Cả hầu hết các sinh vật quang hợp và hóa học đều sử dụng carbon dioxide và nước để sản xuất các hợp chất hữu cơ làm thực phẩm. Hóa tổng hợp sử dụng năng lượng hóa học được lưu trữ trong các hợp chất vô cơ để tạo ra đường đơn như glucose. Đây là nguồn năng lượng chính của hầu hết các loài động vật được tìm thấy trong các miệng phun thủy nhiệt ở biển sâu, nơi ánh sáng mặt trời không thể chiếu tới. Ngược lại, quang hợp sử dụng năng lượng ánh sáng của mặt trời để sản xuất glucose. Quá trình tổng hợp hóa học chủ yếu được tìm thấy ở vi khuẩn, chúng có thể sống độc lập dưới đáy biển hoặc sống cộng sinh bên trong động vật như giun ống bằng cách thay thế ruột của chúng. Thực vật trên cạn là nhà sản xuất chính của hầu hết các chuỗi thức ăn trên trái đất. Tuy nhiên, sự khác biệt chính giữa quang tổng hợp và quang hợp là nguồn năng lượng của chúng.

Tham khảo: 1. Ủy ban của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (Hoa Kỳ) về Cơ hội Nghiên cứu trong Sinh học. "Hệ sinh thái và hệ sinh thái." Cơ hội trong Sinh học. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1989. Web. 03/04/2017. 2. Hội đồng Nghiên cứu Đại dương Quốc gia (Hoa Kỳ). "Thành tựu trong Hải dương học Sinh học." 50 Năm Khám phá Đại dương: Quỹ Khoa học Quốc gia 1950-2000. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. 3 tháng 4 năm 2017. 3. Cooper, Geoffrey M. “Quang hợp.” Tế bào: Phương pháp tiếp cận phân tử. Ấn bản lần 2. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. Ngày 03 tháng 4 năm 2017.

Hình ảnh được phép: 1. “Giun ống khổng lồ bên cạnh lỗ thông hơi” Bởi Nasa - (Public Domain) qua Commons Wikimedia 2. “318743” (Public Domain) qua Pixabay