Фотосинтез ба химосинтезийн гол ялгаа нь фотосинтез нь нарны гэрлийн энергийг фотоавтотрофууд нүүрс ус болгон хувиргах үйл явц бөгөөд химосинтез нь органик бус нэгдлүүд эсвэл метаны химийн энергийг химоавотрофууд органик нэгдэл болгон хувиргах үйл явц юм.
Фотосинтез ба химосинтез нь амьд организмд хоол хүнс үйлдвэрлэх боломжийг олгодог хоёр чухал үйл явц юм. Фотосинтез ба химосинтез хоёулаа амьд организмыг тогтвортой байлгахад тусалдаг. Хэдийгээр энэ хоёр процесс нь CO2 хэрэглэж, органик нэгдлүүдийг үүсгэдэг боловч нийтлэлд дурдсанчлан хэд хэдэн шинж чанараас ялгаатай. Нэрнээс нь харахад фото гэдэг нь нарны гэрэл, хими гэдэг нь химийн гэсэн утгатай. Тиймээс нарны гэрэл фотосинтезийг эрчим хүчээр хангадаг бол органик бус нэгдлүүдийн химийн энерги нь химосинтезийг эрчим хүчээр хангадаг.
Фотосинтез гэж юу вэ?
Фотосинтез гэдэг нь фотоавтотрофууд нарны энергийг хлорофилл байлцуулан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усыг түүхий эд болгон нүүрс ус зэрэг органик нэгдлүүдэд химийн энерги болгон хувиргах бодисын солилцооны үйл явц юм. Фотосинтезийн хоёр үндсэн процесс байдаг; цайвар урвал ба харанхуй урвал.
Фотосинтезийн гэрлийн урвал
Гэрлийн урвал нь тилакоидын мембранд явагддаг. Гэрлийн урвалд пигмент молекулууд гэрлийн энергийг шингээж, II фотосистемийн урвалын төвд P680 хлорофилл молекул руу шилждэг. P680 нь энергийг шингээж авмагц электронууд нь өндөр энерги авч, нэмэгддэг. Анхдагч электрон хүлээн авагчид эдгээр өндөр энергийн электронуудыг авч цитохром зэрэг хэд хэдэн зөөвөрлөгч молекулуудаар дамжиж эцэст нь I фотосистемд шилждэг. Электронууд зөөгч молекулуудаар дамжин өнгөрөхөд алхам бүрт энерги ялгарч, ялгарсан энерги нь ATP хэлбэрээр хадгалагдана. Энэ нь фотофосфоржилт гэж нэрлэгддэг процесс юм.
Үүний зэрэгцээ усны молекулууд гэрлийн энергийн нөлөөгөөр O2,болж хуваагддаг ба энэ нь усны фотолиз гэж нэрлэгддэг процесс юм. Дөрвөн усны молекул хуваагдахад 2 хүчилтөрөгчийн молекул, 4 протон, 4 электрон үүсдэг. Фотолизээс үүссэн электронууд нь PS II-ийн алдагдсан электронуудыг орлуулдаг. Эцэст нь үйлдвэрлэсэн хүчилтөрөгч агаар мандалд ордог.
Дараа нь PS I энерги олж авах үед түүний электронууд мөн өндөр энергийн түвшинд өдөөгддөг. Электрон хүлээн авагчид эдгээр электронуудыг хүлээн авч, NADP молекул руу шилждэг. Дараа нь NADP молекулууд NADPH2 молекул болж буурдаг.
Зураг 01: Фотосинтез
Фотосинтезийн харанхуй урвал
Харанхуй урвал (Калвины мөчлөг) хлоропластын стромд явагдана. Энэ нь рибулоз бисфосфат гэж нэрлэгддэг C 5 нэгдлээс эхэлдэг. Рибулоз бисфосфат нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хүлээн авч, фосфоглицератын (PGA) хоёр молекул болгон хувиргадаг. PGA нь энэхүү фотосинтезийн үйл явцын анхны тогтвортой бүтээгдэхүүн бөгөөд мөн анхны нүүрс ус юм. Дараа нь PGA нь PGAL болж буурдаг бөгөөд энэ хувиргалт нь гэрлийн урвалын үед үүссэн бүх NADPH2 болон ATP-ийн нэг хэсгийг ашигладаг. Энэ үед глюкоз, сахароз зэрэг нарийн төвөгтэй нүүрс ус нь PGA-ийн нэг хэсгээс үүсдэг бол үлдсэн PGA нь RuBP үүсгэхэд ашиглагддаг. Үүний нэгэн адил харанхуй урвал нь мөчлөгт явагддаг.
Хемосинтез гэж юу вэ?
Хемосинтез гэдэг нь химоавтотрофууд өөрт нь хоол хүнс (нүүрс ус) үйлдвэрлэдэг процесс юм. Фотосинтезээс ялгаатай нь химосинтез нь нарны гэрэл шаарддаггүй. Иймээс энэ нь харанхуй нөхцөлд гол төлөв далайн гүнд усан дулааны нүхний ойролцоо тохиолддог.
Зураг 02: Химисинтез
Тиймээс химийн синтезийн явцад устөрөгчийн хий, хүхэрт устөрөгч эсвэл метан зэрэг органик бус нэгдлүүдийн химийн энерги нүүрс ус болж хувирдаг. Энэ төрлийн хүнсний үйлдвэрлэлд хүхэр исэлдүүлэгч гамма ба эпсилон протеобактери, Aquificae, метаноген археа, нейтрофил төмрийн исэлдүүлэгч бактери зэрэг прокариотууд ихэвчлэн ашиглагддаг. Цаашилбал, химосинтезийн үр дүнд хүхрийн нэгдлүүд дайвар бүтээгдэхүүн болдог.
Фотосинтез ба Хемосинтезийн ижил төстэй талууд юу вэ?
- Фотосинтез ба химосинтез хоёулаа хоол хүнс эсвэл нүүрс ус үүсгэдэг.
- Тэд энергийг органик бодис болгон хувиргадаг.
- Эдгээр процессуудад хэд хэдэн урвал явагддаг.
- Мөн хоёр процесс CO2 ашигладаг.
- Түүнээс гадна эдгээр хоёр үйл явц нь дэлхий дээрх амьдралыг дэмжих, дэмжихэд тусалдаг.
Фотосинтез ба химосинтез хоёрын ялгаа юу вэ?
Фотосинтез нь нарны гэрлийг ашиглан ургамал, замаг, цианобактерийн нүүрс ус үйлдвэрлэх процесс юм. Нөгөөтэйгүүр, химосинтез нь органик бус нэгдлүүдийн энергийг ашиглан нянгаар нүүрс ус үйлдвэрлэх процесс юм. Тиймээс энэ нь фотосинтез ба химосинтезийн гол ялгаа юм. Фотоавтотрофууд фотосинтез хийдэг бол химоавотрофууд химийн синтез хийдэг. Цаашилбал, фотосинтез нь нарны гэрэл байх үед тохиолддог бол химийн синтез нь харанхуй нөхцөлд ихэвчлэн далайн ёроолд, гидротермаль нүхний ойролцоо явагддаг. Тиймээс энэ нь фотосинтез ба химосинтезийн өөр нэг ялгаа юм.
Түүгээр ч зогсохгүй фотосинтез ба химосинтезийн өөр нэг ялгаа нь фотосинтез хийхэд хлорофилл пигментүүд байх шаардлагатай байдаг бол химийн синтезд хлорофилл шаардлагагүй байдаг. Түүнчлэн фотосинтез нь хүчилтөрөгчийг дайвар бүтээгдэхүүн болгон үүсгэдэг бол химосинтез нь дагалдах бүтээгдэхүүн болгон хүхрийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг.
Доорх фотосинтез ба химосинтезийн ялгааг харуулсан инфографик нь хоёр процессын хооронд илүү их ялгааг харуулж байна.
Хураангуй – Фотосинтез ба Хемосинтез
Фотосинтез ба химосинтез нь организм глюкоз үүсгэхэд ашигладаг хоёр процесс юм. Эдгээр хоёр үйл явц нь амьтдыг оролцуулаад бүх амьд организмыг хоол хүнсээр хангадаг тул маш чухал юм. Фотосинтез ба химосинтезийн гол ялгаа нь эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Фотосинтез нь нарны гэрлийн энергийг ашигладаг бол химосинтез нь H2, H2S, метан гэх мэт органик бус нэгдлүүдийн энергийг ашигладаг. Фотоавтотрофууд фотосинтезээр глюкоз үүсгэдэг бол химоавтотрофууд химийн синтезээр глюкоз үүсгэдэг. Цаашилбал, фотосинтезийн үр дүнд хүчилтөрөгчийг дайвар бүтээгдэхүүн болгон үүсгэдэг бол химосинтезийн үр дүнд хүхрийн нэгдлүүдийг дайвар бүтээгдэхүүн болгон үүсгэдэг. Тиймээс энэ бол фотосинтез ба химосинтезийн хураангуй юм.
