Unterschied zwischen Photosynthese und Chemosynthese

Photosynthese vs. Chemosynthese

Photosynthese

Photoautotrophs verwenden Licht als Energiequelle und anorganischen Kohlenstoff als Kohlenstoffquelle. Die Photosynthese ist ein Stoffwechselprozess, bei dem Sonnenenergie in organischen Verbindungen wie Kohlenhydraten in chemische Energie umgewandelt wird, wobei Kohlendioxid und Wasser als Rohstoff in Gegenwart von Chlorophyll verwendet werden. Lichtreaktion findet in der Thylakoidmembran statt.

In der Lichtreaktion wird die von den Pigmentmolekülen absorbierte Lichtenergie auf P 680-Chlorophyll-a-Moleküle im Reaktionszentrum des Photosystems II übertragen. Wenn Energie auf P 680 übertragen wird, werden ihre Elektronen auf ein hohes Energieniveau angehoben. Diese Elektronen werden von primären Elektronenakzeptormolekülen aufgenommen und schließlich durch eine Reihe von Trägermolekülen wie Cytochrom in das Photosystem I aufgenommen. Wenn Elektronen durch Elektronenträger mit niedrigen Energieniveaus übertragen werden, wird ein Teil der freiwerdenden Energie bei der ATP-Synthese aus ADP verwendet. Dieser Vorgang wird als Photophosphorylierung bezeichnet.

Gleichzeitig werden Wassermoleküle durch die Lichtenergie gespalten und dieser Vorgang wird als Photolyse von Wasser bezeichnet. Durch die Photolyse von 4 Wassermolekülen werden 2 Sauerstoffmoleküle, 4 Protonen und 4 Elektronen produziert. Die erzeugten Elektronen ersetzen Elektronen, die aus einem Chlorophyll-Molekül von PS II verloren gehen. Sauerstoff wird als Nebenprodukt entwickelt. Bei PS I wird auch Lichtenergie absorbiert, wenn P 700 Chlorophyllmoleküle des Photosystems I angeregt werden. Dann werden seine Elektronen auf höhere Energieniveaus angehoben und von Primärelektronenakzeptoren akzeptiert. Durch Akzeptormoleküle schließlich auf NADP-Moleküle übertragen, die zu NADPH reduziert werden₂ unter Verwendung von Protonen, die bei der Photolyse erzeugt werden.

In PS I kann das angeregte Elektron ein Elektron aus Chlorophyll a oder das von PS II kommende Elektron sein. Die Dunkelreaktion findet im Stroma des Chloroplasten statt. Kohlendioxid wird von Ribulosebisphosphat, einer C5-Verbindung, akzeptiert. Diese Reaktion wird durch ein Enzym namens RuBP-Carboxylase katalysiert und findet im Stroma statt. Zunächst wird eine instabile C6-Verbindung hergestellt. Schließlich werden 2 PGA-Moleküle hergestellt, bei denen es sich um C3-Verbindungen handelt.

PGA ist das erste stabile Produkt dieses Photosyntheseprozesses und auch das erste Kohlenhydrat. PGA ist auf PGAL reduziert. Alle NADPH₂ und ein Teil des während der leichten Reaktion erzeugten ATP wird in dieser Reaktion verbraucht. Ein Teil des gebildeten PGA wird verwendet, um komplexere Kohlenhydrate wie Glucose, Saccharose, Stärke usw. zu synthetisieren. Der verbleibende Teil wird für die Regeneration von RuBP durch RuMP verwendet, wobei verbleibendes ATP verwendet wird. Die Dunkelreaktion findet zyklisch statt und wird als Calvin-Zyklus bezeichnet.

Chemosynthese

Chemoautotrophe verwenden anorganischen Kohlenstoff als Energiequelle. Ihre Kohlenstoffquelle ist auch anorganischer Kohlenstoff. Die Chemosynthese wird von Bakterien wie z Nitosomonas und Nitrobacter.