Verschil tussen chemosynthese en fotosynthese
Share
Belangrijkste verschil - Chemosynthese versus fotosynthese
Chemosynthese en fotosynthese zijn de twee primaire productiemechanismen waar organismen hun eigen voedsel produceren. Beide processen zijn betrokken bij de productie van eenvoudige suikers zoals glucose, uitgaande van koolstofdioxide en water. De grootste verschil tussen chemosynthese en fotosynthese is dat chemosynthese is het proces dat de organische verbindingen in de cel synthetiseert door de energie die wordt gegenereerd door chemische reacties terwijl fotosynthese is het proces dat organische verbindingen synthetiseert door de energie die wordt verkregen uit het zonlicht.
Dit artikel kijkt naar,
1. Wat is chemosynthese
- Definitie, kenmerken, proces
2. Wat is fotosynthese
- Definitie, kenmerken, proces
3. Wat is het verschil tussen chemosynthese en fotosynthese
Wat is chemosynthese
Chemosynthese is de synthese van organische verbindingen met het gebruik van energie verkregen door oxidatie van anorganische verbindingen. Chemosynthese vindt plaats in afwezigheid van zonlicht, op plaatsen zoals hydrothermale ventilatieopeningen in de diepe oceaan. Organismen die in hydrothermale openingen leven, gebruiken anorganische verbindingen die uit de zeebodem komen als hun energiebron voor de productie van voedsel. Aldus bestaan hydrothermale ventilatieopeningen uit hoge biomassa, met inbegrip van een beperkte verdeling van dieren, die afhankelijk zijn van het voedsel dat naar beneden valt door chemosynthese. Chemosynthese wordt meestal gedaan door microben, die zich op de zeebodem bevinden en microbiële matten vormen. Scaleworms, limpets en slakken zoals grazers zijn te vinden op de mat die het eet. Roofdieren komen deze grazers ook eten. Dieren zoals buiswormen leven als symbionten met chemosynthetische bacteriën. Gigantische slangwormen naast een hydrothermale ventilatie worden getoond in Figuur 1.
Figuur 1: Gigantische slangwormen naast een hydrothermale ventilatieopening
Tijdens de chemosynthese gebruiken bacteriën de energie opgeslagen in chemische bindingen van waterstofsulfide of waterstofgas om glucose te produceren uit opgelost koolstofdioxide en water. De chemische reactie voor het gebruik van waterstofsulfide in de chemosynthese is hieronder weergegeven.
12H2S+ 6CO2 → C6H12O6 (Glucose) + 6H2O + 12S
De organismen die chemosynthese uitvoeren, worden chemotrophs genoemd. Chemoorganotrophs en chemolithotrophs zijn de twee categorieën van chemotrophs. Chemolithotropen gebruiken elektronen uit anorganische chemische bronnen zoals waterstofsulfide, ammoniumionen, ferro-ionen en elementaire zwavel. Acidithiobacillus ferrooxidans wat een ijzeren bacterie is, Nitrosomonas wat een nitrosificerende bacterie is, Nitrobacter die een nitrificerende bacterie is, zwavel oxiderende proteobacteriën, aquificaeles en methanogene archaea zijn de voorbeelden chemolithotropen.
Wat is fotosynthese
Fotosynthese is het proces waarbij de groene planten en algen glucose uit kooldioxide en water synthetiseren door zonlicht als energiebron te gebruiken. Het pigment chlorofyl is bij dit proces betrokken. In planten vindt fotosynthese plaats in gespecialiseerde plastiden die chloroplasten worden genoemd. Hogere planten bestaan uit bladeren, die meer chlorofyl bevatten om de fotosynthese efficiënt uit te voeren.
Figuur 2: fotosynthetische bladeren
Er worden twee categorieën fotosynthese gevonden: oxygenische fotosynthese en anoxygene fotosynthese. Zuurstof fotosynthese vindt plaats in cyanobacteriën, algen en planten, terwijl anoxygene fotosynthese optreedt in paarse zwavelbacteriën en groene zwavelbacteriën. Tijdens de zuurstof fotosynthese worden de elektronen van water naar kooldioxide overgebracht. Daardoor wordt water geoxideerd en wordt koolstofdioxide gereduceerd, waardoor glucose wordt geproduceerd. Daarom is de elektronendonor in zuurstofische fotosynthese water. Zuurstofgas is een bijproduct van zuurstofische fotosynthese. Anoxygene fotosynthese produceert daarentegen geen zuurstof als bijproduct. De elektronendonor is variabel en het kan waterstofsulfide zijn. De chemische reacties van zowel zuurstof- als anoxygene fotosynthese worden hieronder getoond.
Zuurstof fotosynthese:
6CO2 + 12H2O + Licht Energie → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Anoxygene fotosynthese:
CO2 + 2H2S + Licht Energie → [CH2O] + 2S + H2O
De organismen die fotosynthese uitvoeren, worden fototrofen genoemd. Photoautotrophs en photoheterotrophs zijn de twee categorieën van phototrophs. De koolstofbron van photoautotrophs is kooldioxide terwijl de koolstofbron van photoheterotrophs organische koolstof is. Groene planten, cyanobacteriën en algen zijn voorbeelden van foto-autotrofen en sommige bacteriën Rhodobactor zijn voorbeelden voor photoheterotrophs.
Verschil tussen chemosynthese en fotosynthese
Energiebron
chemosynthese: Energiebron voor chemosynthese is de chemische energie die wordt opgeslagen in anorganische chemicaliën zoals waterstofsulfide.
Fotosynthese: Energiebron voor fotosynthese is zonlicht.
Energieconversie
chemosynthese: Chemische energie opgeslagen in anorganische verbindingen worden opgeslagen in organische verbindingen tijdens chemosynthese.
Fotosynthese: De lichtenergie wordt omgezet in chemische energie tijdens fotosynthese.
organismen
chemosynthese: Chemosynthetische organismen worden gezamenlijk chemotrofen genoemd.
Fotosynthese: Fotosynthetische organismen worden gezamenlijk fototrofen genoemd.
Pigmenten betrokken
chemosynthese: Er zijn geen pigmenten betrokken bij de chemosynthese.
Fotosynthese: Chlorofyl, carotenoïden en phycobilines zijn de pigmenten die betrokken zijn bij fotosynthese.
Plastids Betrokken
chemosynthese: Plastiden zijn niet betrokken bij chemosynthese.
Fotosynthese: Chloroplasten zijn de plastiden die in planten worden aangetroffen; de reacties van fotosynthese zijn geconcentreerd in de cel.
Zuurstof als een bijproduct
chemosynthese: Zuurstofgas wordt niet vrijgegeven als een bijproduct.
Fotosynthese: Zuurstof wordt vrijgegeven als het bijproduct tijdens fotosynthese.
Bijdrage tot totale biosferische energie
chemosynthese: Chemosynthese heeft een lagere bijdrage aan de totale biosferische energie.
Fotosynthese: Fotosynthese heeft een hogere bijdrage aan de totale biosferische energie.
Categorieën
chemosynthese: Chemoorganotrophs en chemolithotrophs zijn de twee categorieën van chemotrophs.
Fotosynthese: Photoautotrophs en photoheterotrophs zijn de twee categorieën van phototrophs.
Aanwezigheid
chemosynthese: Chemosynthese wordt gevonden in bacteriën zoals Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, zwavel-oxiderende proteobacteriën, aquificaeles en archaea zoals methanogenic archaea.
Fotosynthese: Fotosynthese wordt gevonden in groene planten, cyanobacteriën, algen en Rhodobactor zoals bacteriën.
Conclusie
Chemosynthese en fotosynthese zijn twee soorten primaire producties die gevonden worden tussen organismen. Chemosynthese en fotosynthese voeden alle levensvormen op aarde. Zowel de meeste chemosynthetische als fotosynthetische organismen gebruiken kooldioxide en water om organische verbindingen als voedsel te produceren. Chemosynthese maakt gebruik van de chemische energie die is opgeslagen in anorganische verbindingen om eenvoudige suikers zoals glucose te produceren. Het is de primaire energiebron van de meeste dieren die worden aangetroffen in hydrothermale ventilatieopeningen in de diepe zee, waar het zonlicht niet kan bereiken. In contrast, fotosynthese gebruikt de lichtenergie van de zon om glucose te produceren. Chemosynthese wordt meestal gevonden in bacteriën, die ofwel zelfstandig op de zeebodem kunnen leven ofwel symbionten die in dieren leven, zoals buiswormen, door hun ingewanden te vervangen. Landplanten zijn de primaire producenten van de meeste voedselketens op aarde. Het belangrijkste verschil tussen chemosynthese en fotosynthese is echter hun energiebron.
Referentie:
1. National Research Council (US) Commissie voor onderzoeksmogelijkheden in de biologie. "Ecologie en ecosystemen." Kansen in de biologie. U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1989. Web. 3 april 2017.
2. National Research Council (US) Ocean Studies Board. "Prestaties in de biologische oceanografie." 50 jaar oceaanontdekking: National Science Foundation 1950-2000. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 3 april 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. "Photosynthesis." The Cell: A Molecular Approach. 2e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 3 april 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Gigantische buiswormen naast ontluchting" door NASA - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "318743" (Publiek domein) via Pixabay
