ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการหายใจและการสังเคราะห์ด้วยแสงคือการหายใจเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่ใช้ออกซิเจนและเปลี่ยนอาหารให้เป็นพลังงาน ในขณะที่การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่ผลิตคาร์โบไฮเดรตและปล่อยออกซิเจนสู่บรรยากาศ
การหายใจและการสังเคราะห์แสงเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดสองประการของชีวิต กระบวนการที่น่าสนใจทั้งสองนี้แตกต่างกันในหลายแง่มุมตามที่กล่าวถึงในบทความนี้ ในขั้นต้น กระบวนการใดกระบวนการหนึ่งเหล่านี้แปลงพลังงานที่ใช้ไม่ได้ให้เป็นอาหาร ในขณะที่อีกกระบวนการหนึ่งสร้างพลังงานรูปแบบที่สามารถใช้ประโยชน์ได้จากอาหารที่เก็บไว้นั้น นอกจากนี้ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการทั้งสองนี้ แต่ในที่ต่างๆ
การหายใจคืออะไร
การหายใจเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่เปลี่ยนอาหารให้เป็นพลังงานด้วยออกซิเจน และเกิดขึ้นภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ในการหายใจ พลังงานชีวเคมีของอาหารจะเปลี่ยนเป็นอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) และคาร์บอนไดออกไซด์จากการใช้ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์เป็นของเสียและผลิตภัณฑ์หลัก ATP เป็นพลังงานรูปแบบที่ใช้งานได้ของสิ่งมีชีวิต อันที่จริงมันเป็นสกุลเงินพลังงานของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการหายใจจึงเป็นวิธีหลักในการรับพลังงาน ซึ่งมีความสำคัญต่อการรักษากระบวนการทางชีววิทยาทั้งหมด ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าการหายใจสร้างพลังงานโดยการเผาผลาญอาหารภายในเซลล์ น้ำตาล (กลูโคส) กรดอะมิโน และกรดไขมันเป็นสารตั้งต้นของระบบทางเดินหายใจที่ใช้กันมากในการหายใจ
รูปที่ 01: การหายใจ
สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่ากระบวนการหายใจเป็นแบบแอโรบิกหรือไม่ใช้ออกซิเจนขึ้นอยู่กับการมีส่วนร่วมของออกซิเจนในกระบวนการ กระบวนการหายใจแบบแอโรบิกใช้ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนขั้นสุดท้าย ในขณะที่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะเกิดขึ้นในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนและใช้สารเคมีอื่นๆ เช่น สารประกอบกำมะถันเพื่อสร้างพลังงาน
กระบวนการทั้งหมดของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนมีสี่ขั้นตอนหลัก: ไกลโคไลซิส วัฏจักรกรดซิตริก (วัฏจักรเครบส์) ปฏิกิริยาออกซิเดชันดีคาร์บอกซิเลชันของไพรูเวต และออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน ในตอนท้ายของการหายใจแบบแอโรบิก จะผลิตโมเลกุล ATP จำนวน 38 สุทธิจากโมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุล (C6H12O 6).
การสังเคราะห์ด้วยแสงคืออะไร
การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่เปลี่ยนพลังงานของแสงแดดเป็นสารประกอบอินทรีย์โดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ทำปฏิกิริยากับน้ำ (H2O) ในที่ที่มีแสงแดดจนกลายเป็นกลูโคส (C6 H12O6) และออกซิเจน (O2)
การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ของเซลล์พืช สาหร่ายสีเขียว และไซยาโนแบคทีเรีย ที่สำคัญที่สุด การสังเคราะห์ด้วยแสงจะรักษาระดับ CO2 ทั่วโลกไว้ที่ระดับต่ำและปรับปรุงระดับ O2 ของบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมของมนุษย์เมื่อเร็ว ๆ นี้มีผลเสียต่อการสังเคราะห์แสงของ CO2 ในบรรยากาศให้บริสุทธิ์
รูปที่ 02: การสังเคราะห์ด้วยแสง
สีเขียวของคลอโรฟิลล์ในคลอโรพลาสต์มีหน้าที่จับแสงแดดในระดับที่ต้องการสำหรับกระบวนการกระตุ้นอิเล็กตรอน มีสองขั้นตอนหลักในการสังเคราะห์แสง: ปฏิกิริยาแสงและปฏิกิริยามืด ปฏิกิริยาแสงเกี่ยวข้องกับแผนภาพ Z และโฟโตไลซิสในน้ำ ในขณะที่ปฏิกิริยาความมืดเกี่ยวข้องกับวัฏจักรคาลวินและกลไกการมุ่งเน้นคาร์บอนประสิทธิภาพของกระบวนการทั้งหมดของการสังเคราะห์ด้วยแสงจะแตกต่างกันไปประมาณ 3 – 6% อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ ความเข้มของแสง และอุณหภูมิ
การหายใจและการสังเคราะห์แสงมีความคล้ายคลึงกันอย่างไร
- การหายใจและการสังเคราะห์แสงเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่สำคัญสองกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต
- คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน กลูโคส และน้ำ มีบทบาทสำคัญในทั้งสองกระบวนการ
- เกิดขึ้นที่ระดับเซลล์เช่นกัน
- ยิ่งไปกว่านั้น กระบวนการทั้งสองมีความสำคัญทั่วโลกเพื่อรักษาระดับ CO2 และ O2
การหายใจและการสังเคราะห์แสงต่างกันอย่างไร
การหายใจและการสังเคราะห์แสงเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่สำคัญอย่างยิ่งสองประการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการหายใจและการสังเคราะห์ด้วยแสงคือการหายใจเผาผลาญอาหารและผลิตพลังงานในขณะที่การสังเคราะห์ด้วยแสงผลิตอาหารโดยการจับแสงแดดนอกจากนี้ การหายใจเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นเฉพาะในพืช สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรีย
นอกจากนี้ ความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างการหายใจและการสังเคราะห์แสงคือสถานที่ที่เกิดขึ้น การหายใจเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียในขณะที่การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ นอกจากนี้ การหายใจยังใช้ออกซิเจนและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ในทางตรงกันข้าม การสังเคราะห์ด้วยแสงใช้คาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจน ดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการหายใจและการสังเคราะห์ด้วยแสง
สรุป – การหายใจกับการสังเคราะห์แสง
การหายใจเป็นกระบวนการ catabolic ที่เผาผลาญอาหารเพื่อผลิต ATP ในทางตรงกันข้าม การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการ anabolic ที่ผลิตอาหารนอกจากนี้การหายใจเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นเฉพาะในโฟโตออโตโทรฟ เช่น พืช สาหร่าย และไซยาโนแบคทีเรีย ในยูคาริโอตการหายใจเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียในขณะที่การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ สิ่งสำคัญที่สุดคือการสังเคราะห์ด้วยแสงจะปล่อยออกซิเจนและรักษาระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ดังนั้น นี่จึงสรุปความแตกต่างระหว่างการหายใจและการสังเคราะห์แสง