Фотосинтез и хемосинтез - в чем различие?
- Фотосинтез: процесс создания органических веществ
- Процесс фотосинтеза
- Составляющие фотосинтеза
- Хемосинтез: альтернативный путь получения органических веществ
- Биогеохимическая роль фотосинтеза и хемосинтеза
Фотосинтез: процесс создания органических веществ
Первичным источником пищи для всех живых организмов является пища. Однако способ ее получения варьируется в зависимости от типа организма. В то время как гетеротрофы получают органические соединения извне, автотрофы способны создавать их самостоятельно. Основными продуцентами нашей планеты являются зеленые растения, которые осуществляют фотосинтез.
Процесс фотосинтеза
Фотосинтез - это сложная последовательность химических реакций, которые происходят в фотосинтетических пигментах растений. В результате этих реакций из углекислого газа и воды образуется органическое вещество при участии света. В итоге, шесть молекул углекислого газа и шесть молекул воды соединяются в одну молекулу глюкозы, которая служит источником энергии и запасается в виде крахмала. Как побочный продукт, в этом процессе образуется шесть молекул кислорода.
Составляющие фотосинтеза
Фотосинтез состоит из двух фаз: световой и темновой. В световой фазе энергия света возбуждает электроны хлорофилла, перенося их на более высокий энергетический уровень. Кроме того, происходит фотолиз воды, при котором молекула воды расщепляется на катионы водорода, отрицательно заряженные электроны и свободные кислородные молекулы. Энергия, полученная из молекулярных связей, затем преобразуется в аденозинтрифосфат (АТФ) и используется на второй стадии фотосинтеза. В темновой фазе углекислый газ реагирует с водородом, образуя глюкозу.
Хемосинтез: альтернативный путь получения органических веществ
Помимо фотосинтеза, организмы могут использовать хемосинтез для создания органических веществ. В отличие от фотосинтеза, хемосинтез не требует световых реакций и основан на использовании энергии, полученной из окислительно-восстановительных химических реакций. Некоторые виды бактерий способны осуществлять хемосинтез. Они не производят атмосферный кислород и не накапливают большое количество биомассы, однако они играют важную роль в образовании полезных ископаемых и очищении сточных вод.
Биогеохимическая роль фотосинтеза и хемосинтеза
Фотосинтез и хемосинтез играют важную роль в биогеохимических циклах природы. Фотосинтетические процессы обеспечивают планету органической биомассой, атмосферным кислородом и озоновым экраном. Они также помогают снизить концентрацию диоксида углерода в атмосфере. Хемосинтез, в свою очередь, обеспечивает круговорот азота, серы, железа и других элементов в природе. Оба процесса являются неотъемлемой частью взаимосвязи и устойчивости экосистемы нашей планеты.