Het belangrijkste verschil tussen fotosynthese en chemosynthese is dat de fotosynthese het proces is van het omzetten van de energie van zonlicht in koolhydraten door foto-autotrofen, terwijl chemosynthese het proces is van het omzetten van de chemische energie van anorganische verbindingen of methaan in organische verbindingen door chemoautotrofen.
Fotosynthese en chemosynthese zijn twee belangrijke processen waardoor levende organismen voedsel voor hen kunnen produceren. Zowel fotosynthese als chemosynthese helpen de levende organismen in stand te houden. Hoewel beide processen CO2 gebruiken en organische verbindingen produceren, verschillen ze van verschillende kenmerken zoals besproken in het artikel. Zoals de namen al doen vermoeden, betekent foto zonlicht en chemo chemisch. Vandaar dat zonlicht energie levert aan fotosynthese, terwijl de chemische energie van anorganische verbindingen energie levert aan chemosynthese.
Wat is fotosynthese?
Fotosynthese is een metabolisch proces waarbij foto-autotrofen zonne-energie omzetten in chemische energie in organische verbindingen zoals koolhydraten met behulp van koolstofdioxide en water als grondstoffen in de aanwezigheid van chlorofyl. Er zijn twee hoofdprocessen bij fotosynthese; lichte reactie en donkere reactie.
Lichtreactie van fotosynthese
De lichtreactie vindt plaats in het thylakoïde membraan. In de lichtreactie absorberen pigmentmoleculen lichtenergie en worden ze overgebracht naar P680 chlorofylmoleculen in het reactiecentrum van fotosysteem II. Zodra P680 energie absorbeert, verkrijgen zijn elektronen hoge energie en worden ze gestimuleerd. Primaire elektronenacceptoren pikken deze hoogenergetische elektronen op en passeren via een reeks dragermoleculen zoals cytochroom en gaan uiteindelijk naar fotosysteem I. Wanneer elektronen door de dragermoleculen gaan, komt bij elke stap energie vrij en de vrijgekomen energie wordt opgeslagen in de vorm van ATP. Het is het proces dat fotofosforylering wordt genoemd.
Tegelijkertijd splitsen watermoleculen door de lichtenergie in O2, en het is het proces dat fotolyse van water wordt genoemd. Wanneer vier watermoleculen splitsen, produceert het 2 zuurstofmoleculen, 4 protonen en 4 elektronen. De geproduceerde elektronen van fotolyse vervangen de verloren elektronen van PS II. Uiteindelijk komt de geproduceerde zuurstof vrij in de atmosfeer.
Naderhand, wanneer PS I energie krijgt, worden de elektronen ervan ook opgewonden tot hoge energieniveaus. Elektronenacceptoren accepteren deze elektronen en gaan over in NADP-moleculen. Vervolgens worden de NADP-moleculen gereduceerd tot NADPH2 moleculen.
Figuur 01: Fotosynthese
Donkere reactie van fotosynthese
De donkerreactie (Calvin-cyclus) vindt plaats in het stroma van de chloroplast. Het begint met de C5-verbinding die ribulosebisfosfaat wordt genoemd. Ribulosebisfosfaat accepteert koolstofdioxide en wordt omgezet in twee moleculen fosfoglyceraat (PGA). PGA is het eerste stabiele product van dit fotosyntheseproces en het is ook het eerste koolhydraat. PGA reduceert vervolgens tot PGAL en deze omzetting gebruikt alle NADPH2 en een deel van het ATP dat tijdens de lichtreactie wordt geproduceerd. Op dit punt worden complexe koolhydraten zoals glucose en sucrose geproduceerd uit een deel van PGA, terwijl het resterende PGA wordt gebruikt om RuBP te genereren. Evenzo vindt de donkerreactie plaats op een cyclische manier.
Wat is chemosynthese?
Chemosynthese is het proces waarbij chemoautotrofen voedsel (koolhydraten) voor hen produceren. In tegenstelling tot fotosynthese heeft chemosynthese geen zonlicht nodig. Daarom komt het voor onder donkere omstandigheden, meestal in de diepzee in de buurt van hydrothermale bronnen.
Figuur 02: Chemosynthese
Daarom wordt tijdens de chemosynthese de chemische energie van anorganische verbindingen zoals waterstofgas, waterstofsulfide of methaan omgezet in koolhydraten. Dit type voedselproductie maakt voornamelijk gebruik van prokaryoten zoals zwaveloxiderende gamma- en epsilon-proteobacteriën, de Aquificae, de methanogene archaea en de neutrofiele ijzeroxiderende bacteriën. Bovendien resulteert chemosynthese in zwavelverbindingen als bijproducten.
Wat zijn de overeenkomsten tussen fotosynthese en chemosynthese?
- Zowel fotosynthese als chemosynthese produceren voedsel of koolhydraten.
- Ze zetten energie om in organisch materiaal.
- In deze processen vindt een reeks reacties plaats.
- Ook gebruiken beide processen CO2.
- Bovendien helpen beide processen het leven op aarde te bevorderen en in stand te houden.
Wat is het verschil tussen fotosynthese en chemosynthese?
Fotosynthese is een proces waarbij zonlicht wordt gebruikt om koolhydraten te produceren door planten, algen en cyanobacteriën. Aan de andere kant is chemosynthese een proces dat de energie van anorganische verbindingen gebruikt om koolhydraten door bacteriën te produceren. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen fotosynthese en chemosynthese. Fotoautotrofen voeren fotosynthese uit, terwijl chemoautotrofen chemosynthese uitvoeren. Bovendien vindt fotosynthese plaats wanneer het zonlicht aanwezig is, terwijl de chemosynthese plaatsvindt onder donkere omstandigheden, meestal op de zeebodem nabij de hydrothermale ventilatieopeningen. Het is dus een ander verschil tussen fotosynthese en chemosynthese.
Bovendien is er nog een verschil tussen fotosynthese en chemosynthese dat de aanwezigheid van chlorofylpigmenten nodig is om fotosynthese uit te voeren, terwijl de chemosynthese geen chlorofylen nodig heeft. Bovendien produceert fotosynthese zuurstof als bijproduct, terwijl de chemosynthese zwavelverbindingen als bijproducten produceert.
Hieronder infographic over het verschil tussen fotosynthese en chemosynthese zorgt voor meer verschil tussen beide processen.
Samenvatting – Fotosynthese vs Chemosynthese
Fotosynthese en chemosynthese zijn twee processen die door organismen worden gebruikt om glucose te produceren. Deze twee processen zijn uiterst belangrijk omdat ze voedsel leveren voor alle levende organismen, inclusief dieren. Het belangrijkste verschil tussen fotosynthese en chemosynthese is de energiebron. Fotosynthese maakt gebruik van energie uit zonlicht, terwijl de chemosynthese gebruik maakt van de energie van anorganische verbindingen zoals H2, H2S, methaan, enz. Fotoautotrofen produceren glucose door fotosynthese, terwijl chemoautotrofen glucose produceren door chemosynthese. Bovendien resulteert fotosynthese in de vorming van zuurstof als bijproduct, terwijl de chemosynthese resulteert in de vorming van zwavelverbindingen als bijproducten. Dit is dus de samenvatting van fotosynthese en chemosynthese.
