光合成対化学結合:2つの世界でのエネルギー生産
光合成と化学合成の両方は、エネルギーを生成するために生物によって使用されるプロセスですが、エネルギー源が異なります。
光合成
* エネルギー出典: 日光
* 一次反応物: 二酸化炭素(CO2)、水(H2O)、および日光
* 製品: グルコース(C6H12O6)および酸素(O2)
プロセス:
1。光依存反応: 日光は、葉緑体のクロロフィルによって捕獲され、ATPとNADPHの形で光エネルギーを化学エネルギーに変換します。水は分裂し、副産物として酸素を放出します。
2。光に依存しない反応(Calvin Cycle): CO2は、ATPとNADPHを使用して有機分子に固定されています。このプロセスは、CO2からの炭素を使用して、生物の主要なエネルギー源であるグルコースを生成します。
化学結合
* エネルギー出典: 無機化学物質(硫化水素、メタン、鉄など)
* 一次反応物: 無機化学物質と酸素(または他の電子受容体)
* 製品: 使用される特定の化学物質に応じて、有機化合物(糖など)および副産物
プロセス:
1。無機化学物質の酸化: エネルギーは、通常、一連の酸化還元反応を通じて、無機分子の酸化から抽出されます。
2。エネルギー利用: 放出されたエネルギーは、光合成のカルバンサイクルと同様に、二酸化炭素を有機化合物に固定するために使用されます。
一言で言えば、違い:
|機能|光合成|化学結合|
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|エネルギー源|日光|無機化学物質|
|一次反応物| CO2、H2O、日光|無機化学物質、酸素|
|製品|グルコース、O2 |有機化合物、副産物|
|生物|植物、藻類、いくつかの細菌|いくつかの細菌、古細菌|
|環境|日光が豊富な環境|日光のない環境、しばしば極端な|
例:
* 光合成: 植物、藻類、シアノバクテリア
* 化学結合: 深海熱水菌、温泉の硫黄酸化細菌、嫌気性環境でのメタン酸化細菌
重要性:
* 光合成: 酸素生産と大気二酸化炭素の調節の原因となるほとんどの食品網の基礎。
* 化学結合: 日光のない極端な環境での生活をサポートし、生態系全体の多様性と機能に貢献します。
結論:
光合成と化学合成は、地球上の生命の適応性と創造性を示す2つの顕著なプロセスです。彼らは、生物がエネルギーを獲得し、私たちの惑星のバランスに貢献する多様な方法を強調しています。