Fotosyntese vs Cellular Respiration in Electron Flow

Fotosyntese og cellulær respiration er på deres mest oplagte måder spejle af hinanden. Når jorden havde meget mindre ilt i luften, brugte fotosyntetiske organismer carbondioxid og producerede ilt som et biprodukt. I dag udnytter planter, alger og cyanobakterier denne lignende fotosynteseproces. Alle andre organismer, herunder dyr, har udviklet sig til at udnytte en eller anden form for cellulær respiration. Begge processer gør en stor udnyttelse af elektronstrømmen.

Organelles

Der er stor forskel på respiration inden for eukaryotiske og prokaryote organismer. Planter og dyr er begge eukaryote, fordi de har komplekse organeller i cellen. Planter gør f.eks. Brug af fotosyntese ved thylakoidmembranen i en chloroplast. Eukaryoter, der bruger cellulær respiration, har organeller kaldet mitokondrier, som er lidt som cellens kraftstation. Prokaryoter kan bruge enten fotosyntese eller cellulær respiration, men da de mangler de komplekse organeller, producerer de energi på enklere måder. Denne artikel forudsætter eksistensen af ​​sådanne organeller, da nogle prokaryoter ikke engang udnytter elektrontransportkæden.

Elektrontransportkæde

Ved fotosyntese forekommer elektrontransportkæden i begyndelsen af proces, men det kommer i slutningen af ​​processen i cellulær respiration. De to er dog ikke helt analoge. Når alt kommer til alt, er det ikke ens at bryde en sammensætning ned som at galvanisere produktionen af ​​en forbindelse. Men det vigtige at huske er, at fotosyntetiske organismer forsøger at opføre glukose som fødevarekilde, mens organismer, der udnytter cellulær respiration, bryder glukose ned i ATP, som er den primære energibærer i cellen.

Fotosyntese

Fotosyntese bruger den energi, der opnås fra lys til fri elektroner fra chlorofylpigmenterne, der samler lyset. Klorofylmolekyler har ikke en uendelig forsyning af elektroner, så de genvinder den tabte elektron fra et molekyle vand. Hvad der er tilbage er elektroner og hydrogenioner (elektrisk ladede partikler af hydrogen). Oxygen er skabt som et biprodukt, hvorfor det er udstødt i atmosfæren.

Cellulær respiration

Ved cellulær respiration forekommer elektrontransportkæden, efter at glukose allerede er nedbrudt. Otte molekyler NADPH og to molekyler FADH2 forbliver. Disse molekyler er beregnet til at donere elektroner og hydrogenioner til elektrontransportkæden. Bevægelsen af ​​elektroner galvaniserer hydrogenioner over mitokondrions membran. Fordi dette danner en koncentration af hydrogenioner på den ene side, er de tvunget til at bevæge sig tilbage til mitokondrions inderside, som galvaniserer syntesen af ​​ATP. I slutningen af ​​processen accepteres elektroner af ilt, som derefter binder til hydrogenionerne for at producere vand.

Cellular Respiration in Reverse

Det sidste trin i cellulære respirationsspejle begyndelsen af ​​fotosyntese, som trækker vand fra hinanden og producerer elektroner, ilt og hydrogenioner. Ved hjælp af denne viden kan du også forudsige, at fotosyntese involverer bevægelsen af ​​hydrogenioner over thylakoidmembranen for at galvanisere produktionen af ​​ATP. Elektroner accepteres derefter af NADPH (men ikke FADH2 i fotosyntese). Disse forbindelser indfører en sådan proces som cellulær respiration i omvendt, så de kan syntetisere glukose til energiforbrug i cellen.