細胞呼吸
* 目的: 酸素の存在下でグルコース(糖)を分解して、ATP(アデノシン三リン酸)の形でエネルギーを放出します。
* 入力: グルコース(C6H12O6)および酸素(O2)
* 出力: 二酸化炭素(CO2)、水(H2O)、およびATP
* 場所: ミトコンドリア(細胞内のオルガネラ)
* 生物: 植物、動物、菌類、細菌などのすべての生物
* エネルギーの流れ: グルコースに保存された化学エネルギーを使用可能なエネルギー形態に変換する(ATP)
* 要約方程式: C6H12O6 + 6O2→6CO2 + 6H2O +エネルギー(ATP)
光合成
* 目的: グルコースの形で光エネルギーを太陽から化学エネルギーに変換する。
* 入力: 二酸化炭素(CO2)、水(H2O)、および日光
* 出力: グルコース(C6H12O6)および酸素(O2)
* 場所: 葉緑体(植物細胞内のオルガネラ)
* 生物: 植物、藻類、およびいくつかの細菌
* エネルギーの流れ: 光エネルギーをグルコースに保存された化学エネルギーに変換します
* 要約方程式: 6CO2 + 6H2O +光エネルギー→C6H12O6 + 6O2
重要な違い:
* エネルギー出典: 細胞呼吸はグルコースからの化学エネルギーを使用し、光合成は光エネルギーを使用します。
* 反応物と製品: 2つのプロセスの反応物と生成物が逆転します。
* 場所: 細胞呼吸はミトコンドリアで発生し、光合成は葉緑体で発生します。
* 生物: すべての生物は細胞呼吸を行いますが、光合成生物のみが光合成を行います。
接続: 光合成は、細胞呼吸の入力として使用されるグルコースと酸素を生成します。細胞呼吸は、光合成の入力として使用される二酸化炭素と水を生成します。このサイクルは、生態系におけるエネルギーの流れと物質サイクリングの基礎を形成します。