Hücresel solunum, her canlı organizmada gerçekleşir, çünkü oksijen ve glikozu karbondioksite ve suya dönüştürmek ve sonuçta vücut hücreleri için enerji üretmek için basit bir işlemdir. Aksine, fotosentez klorofil içeren ve onu güneş enerjisine dönüştürmek için güneş ve su kullanan yeşil bitkilerde meydana gelir.
Bunlar aynı enerjiyi elde etme amacı taşıyan, ancak farklı yöntemler, farklı kaynaklar kullanarak ve böylece farklı ürünler vererek iki karşılıklı süreçtir. Her ikisi bile, canlıların ihtiyaç duyduğu enerji alışverişi için gereklidir. Her ne kadar bir bitki veya hayvan, prokaryotlar veya ökaryotlar, ancak fotosentez olsun, hücresel solunum her türlü canlı hücre tarafından gerçekleştirilir, ancak sadece yeşil bitkilerde ve birkaç bakteride gerçekleştirilir.
İçsel veya dışsal olarak, doğrudan veya dolaylı olarak enerji ihtiyacı olmaksızın yapılacak işi hayal edemezsiniz. Bu nedenle, bu iki sürecin Dünya'daki yaşamı sürdürmenin temel unsurlarından biri olduğunu söyleyebiliriz. Bu anda, iki hücresel solunum ve diğeri fotosentez olan canlı hücrelere iki temel ve enerji sağlayan reaksiyon arasındaki farkı ele alacağız.
Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Esası | Hücresel solunum | Fotosentez |
|---|---|---|
| anlam | Hücresel solunum, enerjiyi dönüştürme ve vücudun farklı hücrelerine sağlama işlemidir. Burada glikoz ve oksijen karbondioksite ve suya dönüştürülür ve böylece enerji (ATP) salınır. | Güneş ışığını ve suyu enerjiye dönüştürmek için kullanma sürecine, özellikle yeşil bitkiler ve birkaç bakteri tarafından gerçekleştirilen fotosentez denir. Bu dönüşüm işleminden klorofil adı verilen yeşil pigment sorumludur. |
| İçinde oluşur | Yeşil ve yeşil olmayan bitkilerde yaşayan hücre. | Fotosentez sadece klorofil içeren bitkilerde görülür. |
| Hücresel solunum ışıkta (gündüz) ve karanlıkta (gece) ortaya çıkar. | Fotosentez sadece gün ışığında gerçekleşir. | |
| Reaksiyon dahil | 1. Hücre sitoplazmasında meydana gelen glikoliz. 2. Krebs veya Sitrik asit döngüsü, hücrenin mitokondriyal matrisinde meydana gelir. 3. Mitokondriyal zarda meydana gelen Elektron Taşıma Zinciri veya oksidatif fosforilasyon. | 1. Kloroplast granasında meydana gelen ışık reaksiyonu. 2. Koyu reaksiyon veya kloroplast stromasında Calvin döngüsü meydana gelir. 3. Tilakoid lümende meydana gelen fotoliz veya su tükürme kompleksi. |
| Enerji | Bu işlem sırasında enerji açığa çıktığından egzotermik bir reaksiyondur. | Enerji depolandığı veya kullanıldığı için endotermik bir süreçtir. |
| Serbest bırakılan enerji ATP biçimindedir, çeşitli metabolik aktivitelerde kullanılır. | Enerji, karanlık reaksiyonu sırasında kullanılan glikoz veya kimyasal enerji şeklindedir. | |
| Potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüştürülür. | Işık enerjisi potansiyel enerjiye dönüştürülür. | |
| Oksidatif fosforilasyon | Hücresel solunumda oksidatif fosforilasyon meydana gelir. | Burada fotofosforilasyon meydana gelir. |
| Diğer aktiviteler | Katabolik bir süreçtir. | Bu anabolik bir süreçtir. |
| İşlem sırasında oksijen ve karbonhidratlar emilir. | Oksijen ve karbonhidratlar açığa çıkar. | |
| Karbondioksit ve su açığa çıkar. | Karbondioksit ve su emilir. |
Hücresel Solunum Tanımı
Bu işlemde, glikoz formundaki karbonhidrat parçalanır ve oksijen ile birlikte karbon dioksit ve suya dönüştürülür ve böylece ATP veya adenosin trifosfat olarak enerji açığa çıkar. Bu enerji çeşitli metabolik aktiviteler ve diğer hücresel çalışmalar için kullanılır.
Hücresel solunum, mitokondri ve hücrenin sitoplazmasında meydana gelir. Fotosentezden farklı olarak, gece gündüz çalışır. Söylediğimiz kadar basit bir tepki olmamasına rağmen, dört ana aşamadan geçen uzun bir süreçtir.
- Glikoliz (şekerin bölünmesi veya kırılması) - Bir glikoz C6H12O6 molekülünün iki molekül pirüvik aside ayrıldığı hücrenin sitoplazmasında görülür. Yani burada bir glikoz molekülünden iki ATP molekülü üretilir.
- Geçiş Reaksiyonu - Pirüvik asit mitokondriye gönderilir, burada Asetil CoA'ya dönüştürülür ve daha da parçalanır.
- Sitrik asit döngüsü veya Krebs Döngüsü - Asetil CoA'nın kırıldığı mitokondri matrisinde, oksijen varlığında ve birçok NADH ile birlikte dört ATP üretilir. Karbondioksit ve su bile bu reaksiyondan bir atık ürün olarak salınır.
- Elektron Taşıma Zinciri (VB) - Bu, Peter Mitchell tarafından önerilen Chemiosmotic Theory olarak da bilinir. Bu reaksiyonda, her glikoz için otuz iki (32) ATP üretilir.
Böylece genel tepki şöyle yazılır:
Bununla birlikte, yukarıda tartıştığımız sadece oksijen varlığında meydana gelen ve böylece bir glikoz molekülünden otuz sekiz (38) ATP molekülünün üretilmesine yol açan aerobik hücresel solunum hakkındaydı. Peki ya koşarken ya da herhangi bir egzersiz yaparken olduğu gibi oksijen sıkıntısı olduğunda. Buna anaerobik durum denir, burada sadece glikoliz yolundan bir glikoz molekülünden sadece iki (2) ATP molekülü üretirler.
Vücut o anda acil enerji talep ettiğinden, moleküllerin daha fazla parçalanması için geçmez. İkincisi, oksijenin varlığında diğer reaksiyonlar meydana gelir ve bu da bunların atlanmasının nedenidir. Anaerobik reaksiyona fermantasyon da denir.
Bu nedenle, büyük moleküller daha küçük moleküllere bölünerek enerji herhangi bir biçimde salındığı için katabolik süreç olarak adlandırılır.
Fotosentez tanımı
Genel olarak, fotosentez sürecini tanımlarsak, 'güneş ışığını ve suyu enerjiye veya yiyeceğe dönüştürme süreci olur ve yeşil bitkiler tarafından gerçekleştirilir. Ancak kimyasal olarak oksidasyon-indirgeme işlemidir (oksidasyon elektronların uzaklaştırılması ve indirgeme elektronların bir molekül tarafından kazanılmasıdır). Bu işlem sadece ışıkta (güneş ışığı) gerçekleşir ve ışık enerjili oksidasyon işlemi olarak adlandırılır.
Fotosentez yeşil bitkilerin yapraklarında, özellikle yaprak hücrelerinde bulunan küçük yapı olan kloroplastta meydana gelir. Kloroplast yaprakların yeşil renginden klorofil (yeşil bir kimyasal) içerir.
Klorofil güneş enerjisini emer ve su moleküllerini oksijen ve hidrojene ayırmak için kullanılır. Daha fazla oksijen yapraklardan atmosfere salınır ve bitkiler için yiyecek veya glikoz üretmek için karbon dioksit ve hidrojen kullanılır.
Aşağıdaki denklem ile detaylandırılabilir:
Dolayısıyla yukarıdaki reaksiyonda, güneş ışığının ve oksijenin (O2) ve hidrojen iyonlarının (H +) varlığında su H2O'nun oksidasyonu olduğunu söyleyebiliriz. Çıkarılan hidrojen iyonları ve elektronlar, karbondioksite (CO2) gider ve organik ürün olarak indirgenir. Dolayısıyla fotosentez sırasında karbonhidratların (C6H12O6) oluştuğu genel reaksiyon denklemde tanımlanır.
Yukarıdaki denklem tüm sürecin bir özeti olmasına rağmen, birçok enzimin ve diğer reaksiyonların katılımı da vardır. Süreç iki aşamaya ayrılır: Işık reaksiyonu ve Karanlık reaksiyon.
- Işık reaksiyonu - Işık enerjisi emilir ve elektronların transferi için kullanılır ve böylece adenosin trifosfat (ATP) ve nikotin adenin dinükleotid fosfatın (NADPH) azaltılması için kullanılır.
- Karanlık reaksiyon - Bu durumda, ışık reaksiyonu sırasında oluşan ATP ve NADPH yardımıyla karbon dioksit organik karbon bileşiklerine indirgenir.
Hücresel Solunum ve Fotosentez Arasındaki Temel Farklılıklar
Gelecek noktalar, hücresel solunum ve fotosentez arasındaki önemli farklılıkları gösterecektir:
- Hücrenin çalışması için enerjinin üretildiği sürece hücresel solunum denir . Oksijen ve karbonhidratların su ve karbondioksite dönüştürüldüğü ve böylece enerji açığa çıkardığı hücrenin mitokondrilerinde meydana gelir. Bu arada, güneş ışığı ve su yardımıyla enerji kazanmanın başka bir süreci fotosentez olarak bilinir. Bu süreç yeşil bitkiler ve sadece birkaç bakteri ile sınırlı olmasına rağmen. Bununla birlikte, bitkilerde, fotosentez, yapraklarda bulunan klorofil olarak adlandırılan pigment tarafından gerçekleştirilir.
- Hücresel solunum tüm canlı hücrelerde (mitokondride) gerçekleşirken, fotosentez sadece klorofil içeren bitkilerde görülür. Fotosentez sadece gündüz olurken, hücresel solunum durumunda hem gündüz hem de gece olduğu gibi bir durum yoktur.
- Hücresel solunumla ilgili reaksiyon, Glikoliz, Krebs veya Sitrik asit döngüsü, Elektron Taşıma Zinciri veya oksidatif fosforilasyondur. Fotosentezde ilgili reaksiyonlar Işık reaksiyonu, Karanlık reaksiyon veya Calvin döngüsü, Fotoliz veya Su tükürme kompleksidir.
- Enerji ATP formunda salındığı ve çeşitli metabolik aktivitelerde kullanıldığı için hücresel solunum ekzotermik bir reaksiyondur . Öte yandan, fotosentez, enerji depolandığı veya kullanıldığı için endotermik bir süreçtir ve karanlık reaksiyon sırasında kullanılan glikoz veya kimyasal enerji formundadır.
- Hücresel solunum sürecinde, potansiyel enerji kinetik enerjiye, bu arada fotosentezde ışık enerjisi potansiyel enerjiye dönüştürülür .
- Oksidatif fosforilasyon bile hücresel solunumda gerçekleşirken, fosforilasyon aktivitesi fotosentezde gerçekleşir.
- Hücresel solunumun diğer önemli özellikleri katabolik bir süreç olmasıdır . İkinci olarak, işlem sırasında oksijen ve karbonhidratlar (glikoz) emilir ve karbondioksit ve su salınır. Ancak fotosentez, oksijen ve karbonhidratların salındığı ve karbondioksit ve suyun emildiği bir anabolik süreçtir .
Sonuç
Yukarıdaki makaleden, hem biyolojik sürecin karşılıklı olarak faydalı bir ilişki içinde olduğunu söyleyebiliriz, burada bir işlemden (fotosentez) oksijen serbest kalır, bu da başka bir işlemde (hücresel solunum) kullanılır ve karşılığında karbon dioksit fotosentezde kullanılan hücresel solunum süreci.
Ayrıca her iki yöntemin kimyasal reaksiyonlarının birbirinin tersi olduğunu fark ettik, bunlardan birinin birbirine bağlı süreç olduğunu söyleyebiliriz, ancak bunlardan biri sadece bitkilerde gerçekleşir.
