La differenza fondamentale tra fotosintesi e chemiosintesi è che la fotosintesi è il processo di conversione dell'energia della luce solare in carboidrati da parte dei fotoautotrofi mentre la chemiosintesi è il processo di conversione dell'energia chimica dei composti inorganici o del metano in composti organici da parte dei chemioautotrofi.
La fotosintesi e la chemiosintesi sono due processi importanti che consentono agli organismi viventi di produrre cibo per loro. Sia la fotosintesi che la chemiosintesi aiutano a sostenere gli organismi viventi. Sebbene entrambi i processi utilizzino CO2 e producano composti organici, differiscono da diverse caratteristiche discusse nell'articolo. Come suggeriscono i nomi, foto significa luce solare e chemio significa chimica. Quindi, la luce solare fornisce energia alla fotosintesi, mentre l'energia chimica dei composti inorganici fornisce energia alla chemiosintesi.
Cos'è la fotosintesi?
La fotosintesi è un processo metabolico mediante il quale i fotoautotrofi convertono l'energia solare in energia chimica in composti organici come i carboidrati utilizzando anidride carbonica e acqua come materie prime in presenza di clorofilla. Ci sono due processi principali nella fotosintesi; reazione alla luce e reazione al buio.
Reazione alla luce della fotosintesi
La reazione alla luce avviene nella membrana tilacoide. Nella reazione alla luce, le molecole di pigmento assorbono l'energia luminosa e si trasferiscono alle molecole di clorofilla P680 nel centro di reazione del fotosistema II. Una volta che P680 assorbe energia, i suoi elettroni ottengono un'elevata energia e vengono potenziati. Gli accettori di elettroni primari raccolgono questi elettroni ad alta energia e passano attraverso una serie di molecole portatrici come il citocromo e infine passano al fotosistema I. Quando gli elettroni passano attraverso le molecole portatrici, ad ogni passaggio, l'energia viene rilasciata e l'energia rilasciata viene immagazzinata sotto forma di ATP. È il processo chiamato fotofosforilazione.
Allo stesso tempo, le molecole d'acqua si dividono dall'energia luminosa in O2,ed è il processo chiamato fotolisi dell'acqua. Quando quattro molecole d'acqua si dividono, produce 2 molecole di ossigeno, 4 protoni e 4 elettroni. Gli elettroni prodotti dalla fotolisi, sostituiscono gli elettroni persi di PS II. Alla fine, l'ossigeno prodotto viene rilasciato nell'atmosfera.
In seguito, quando PS ottengo energia, anche i suoi elettroni si eccitano a livelli di energia elevati. Gli accettori di elettroni accettano questi elettroni e passano nelle molecole NADP. Quindi le molecole NADP si riducono in NADPH2 molecole.
Figura 01: Fotosintesi
Reazione oscura della fotosintesi
La reazione oscura (ciclo di Calvin) ha luogo nello stroma del cloroplasto. Inizia dal composto C 5 chiamato ribulosio bisfosfato. Il ribuloso bisfosfato accetta l'anidride carbonica e si converte in due molecole di fosfoglicerato (PGA). Il PGA è il primo prodotto stabile di questo processo di fotosintesi ed è anche il primo carboidrato. Il PGA si riduce quindi in PGAL e questa conversione utilizza tutto il NADPH2 e parte dell'ATP prodotto durante la reazione alla luce. A questo punto, da una parte del PGA vengono prodotti carboidrati complessi come glucosio e saccarosio mentre il restante PGA viene utilizzato per generare RuBP. Allo stesso modo, la reazione oscura avviene in modo ciclico.
Cos'è la chemiosintesi?
La chemiosintesi è il processo mediante il quale i chemioautotrofi producono alimenti (carboidrati) per loro. A differenza della fotosintesi, la chemiosintesi non ha bisogno della luce solare. Quindi, si verifica in condizioni di oscurità, principalmente nel mare profondo vicino a prese d'aria idrotermali.
Figura 02: Chemiosintesi
Quindi, durante la chemiosintesi, l'energia chimica di composti inorganici come idrogeno gassoso, acido solfidrico o metano si converte in carboidrati. Questo tipo di produzione alimentare si avvale principalmente di procarioti come i proteobatteri gamma ed epsilon ossidanti lo zolfo, gli Aquificae, gli archaea metanogenici e i batteri ferro ossidanti neutrofili. Inoltre, la chemiosintesi produce composti di zolfo come sottoprodotti.
Quali sono le somiglianze tra fotosintesi e chemiosintesi?
- Sia la fotosintesi che la chemiosintesi producono cibi o carboidrati.
- Convertono l'energia in materia organica.
- In questi processi hanno luogo una serie di reazioni.
- Inoltre, entrambi i processi utilizzano CO2.
- Inoltre, entrambi questi processi aiutano a promuovere e sostenere la vita sulla Terra.
Qual è la differenza tra fotosintesi e chemiosintesi?
La fotosintesi è un processo che utilizza la luce solare per produrre carboidrati da piante, alghe e cianobatteri. D' altra parte, la chemiosintesi è un processo che utilizza l'energia dei composti inorganici per produrre carboidrati dai batteri. Pertanto, questa è la differenza chiave tra fotosintesi e chemiosintesi. I fotoautotrofi svolgono la fotosintesi mentre i chemioautotrofi eseguono la chemiosintesi. Inoltre, la fotosintesi si verifica quando è presente la luce solare mentre la chemiosintesi avviene in condizioni di oscurità principalmente sul fondo del mare vicino alle bocche idrotermali. Quindi, c'è un' altra differenza tra fotosintesi e chemiosintesi.
Inoltre, un' altra differenza tra fotosintesi e chemiosintesi è che la presenza di pigmenti di clorofilla è necessaria per effettuare la fotosintesi mentre la chemiosintesi non ha bisogno di clorofille. Inoltre, la fotosintesi produce ossigeno come sottoprodotto mentre la chemiosintesi produce composti di zolfo come sottoprodotti.
Qui sotto l'infografica sulla differenza tra fotosintesi e chemiosintesi fornisce una maggiore differenza tra entrambi i processi.
Riepilogo – Fotosintesi vs chemiosintesi
La fotosintesi e la chemiosintesi sono due processi utilizzati dagli organismi per produrre glucosio. Questi due processi sono estremamente importanti poiché forniscono alimenti per tutti gli organismi viventi, compresi gli animali. La differenza chiave tra fotosintesi e chemiosintesi è la fonte di energia. La fotosintesi utilizza l'energia della luce solare mentre la chemiosintesi utilizza l'energia di composti inorganici come H2, H2S, metano, ecc. I fotoautotrofi producono glucosio per fotosintesi mentre i chemioautotrofi producono glucosio per chemiosintesi. Inoltre, la fotosintesi si traduce nella formazione di ossigeno come sottoprodotto mentre la chemiosintesi si traduce nella formazione di composti di zolfo come sottoprodotti. Quindi, questo è il riassunto della fotosintesi e della chemiosintesi.
