Nøgleforskellen mellem fotosyntese og kemosyntese er, at fotosyntesen er processen med at omdanne sollysets energi til kulhydrater af fotoautotrofer, mens kemosyntese er processen med at omdanne den kemiske energi af uorganiske forbindelser eller metan til organiske forbindelser ved hjælp af kemoautotrofer.
Fotosyntese og kemosyntese er to vigtige processer, der gør det muligt for levende organismer at producere fødevarer til dem. Både fotosyntese og kemosyntese hjælper med at opretholde de levende organismer. Selvom begge processer bruger CO2 og producerer organiske forbindelser, adskiller de sig fra flere egenskaber som diskuteret i artiklen. Som navnene antyder, betyder foto sollys og kemo betyder kemisk. Derfor giver sollys energi til fotosyntese, mens den kemiske energi af uorganiske forbindelser giver energi til kemosyntese.
Hvad er fotosyntese?
Fotosyntese er en metabolisk proces, hvorved fotoautotrofer omdanner solenergi til kemisk energi i organiske forbindelser såsom kulhydrater ved hjælp af kuldioxid og vand som råmaterialer i nærvær af klorofyl. Der er to hovedprocesser i fotosyntesen; lys reaktion og mørk reaktion.
Lysreaktion af fotosyntese
Lysreaktionen finder sted i thylakoidmembranen. I lysreaktionen absorberer pigmentmolekyler lysenergi og overføres til P680 klorofylmolekyler i reaktionscentret i fotosystem II. Når først P680 absorberer energi, opnår dens elektroner høj energi og bliver boostet. Primære elektronacceptorer opfanger disse højenergielektroner og passerer via en række bærermolekyler som cytokrom og passerer til sidst til fotosystem I. Når elektroner går gennem bærermolekylerne, frigives energi ved hvert trin, og den frigivne energi lagres i form af ATP. Det er den proces, der kaldes fotofosforylering.
På samme tid splittes vandmolekyler af lysenergien til O2,, og det er den proces, der kaldes fotolyse af vand. Når fire vandmolekyler splittes, producerer det 2 iltmolekyler, 4 protoner og 4 elektroner. De producerede elektroner fra fotolyse erstatter de tabte elektroner i PS II. Til sidst frigives den producerede ilt til atmosfæren.
Bagefter, når PS I får energi, ophidser dets elektroner også til høje energiniveauer. Elektronacceptorer accepterer disse elektroner og går over i NADP-molekyler. Derefter reduceres NADP-molekylerne til NADPH2 molekyler.
Figur 01: Fotosyntese
Mørk reaktion af fotosyntese
Den mørke reaktion (Calvin-cyklus) finder sted i kloroplastens stroma. Det starter med C 5-forbindelsen kaldet ribulosebisphosphat. Ribulosebisphosphat accepterer kuldioxid og omdannes til to molekyler af phosphoglycerat (PGA). PGA er det første stabile produkt af denne fotosynteseproces, og det er også det første kulhydrat. PGA reduceres derefter til PGAL, og denne konvertering udnytter al NADPH2 og en del af ATP produceret under lysreaktionen. I dette punkt produceres komplekse kulhydrater såsom glucose og saccharose fra en del af PGA, mens den resterende PGA bruges til at generere RuBP. Ligeledes foregår mørkereaktionen på en cyklisk måde.
Hvad er kemosyntese?
Kemosyntese er den proces, hvorved kemoautotrofer producerer fødevarer (kulhydrater) til dem. I modsætning til fotosyntese behøver kemosyntese ikke sollys. Derfor forekommer den under mørke forhold, for det meste i dybhavet tæt på hydrotermiske åbninger.
Figur 02: Kemosyntese
Derfor, under kemosyntesen, omdannes den kemiske energi af uorganiske forbindelser såsom hydrogengas, svovlbrinte eller metan til kulhydrater. Denne type fødevareproduktion anvendes for det meste af prokaryoter, såsom svovloxiderende gamma- og epsilon-proteobakterier, Aquificae, de methanogene archaea og de neutrofile jernoxiderende bakterier. Ydermere resulterer kemosyntese i svovlforbindelser som biprodukter.
Hvad er lighederne mellem fotosyntese og kemosyntese?
- Både fotosyntese og kemosyntese producerer fødevarer eller kulhydrater.
- De omdanner energi til organisk stof.
- I disse processer finder en række reaktioner sted.
- Også bruger begge processer CO2.
- Desuden hjælper begge disse processer med at fremme og opretholde livet på jorden.
Hvad er forskellen mellem fotosyntese og kemosyntese?
Fotosyntese er en proces, der udnytter sollys til at producere kulhydrater af planter, alger og cyanobakterier. På den anden side er kemosyntese en proces, der udnytter energien fra uorganiske forbindelser til at producere kulhydrater af bakterier. Derfor er dette den vigtigste forskel mellem fotosyntese og kemosyntese. Fotoautotrofer udfører fotosyntese, mens kemoautotrofer udfører kemosyntese. Desuden opstår fotosyntese, når sollys er til stede, mens kemosyntesen forekommer under mørke forhold for det meste på havbunden nær de hydrotermiske åbninger. Det er således en anden forskel mellem fotosyntese og kemosyntese.
Desuden er endnu en forskel mellem fotosyntese og kemosyntese, at tilstedeværelsen af klorofylpigmenter er nødvendig for at udføre fotosyntese, mens kemosyntesen ikke har brug for klorofyler. Desuden producerer fotosyntesen oxygen som et biprodukt, mens kemosyntesen producerer svovlforbindelser som biprodukter.
Infografik nedenfor om forskellen mellem fotosyntese og kemosyntese giver større forskel mellem begge processer.
Opsummering – Fotosyntese vs Kemosyntese
Fotosyntese og kemosyntese er to processer, der bruges af organismer til at producere glukose. Disse to processer er ekstremt vigtige, da de leverer fødevarer til alle levende organismer inklusive dyr. Den vigtigste forskel mellem fotosyntese og kemosyntese er energikilden. Fotosyntese udnytter energi fra sollys, mens kemosyntesen udnytter energien fra uorganiske forbindelser såsom H2, H2S, metan osv. Fotoautotrofer producerer glukose ved fotosyntese, mens kemoautotrofer producerer glukose ved kemosyntese. Desuden resulterer fotosyntese i dannelse af ilt som et biprodukt, mens kemosyntesen resulterer i dannelse af svovlforbindelser som biprodukter. Dette er således opsummeringen af fotosyntese og kemosyntese.
