الفرق الرئيسي بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي هو أن التمثيل الضوئي هو عملية تحويل طاقة ضوء الشمس إلى كربوهيدرات عن طريق التغذية الضوئية بينما التخليق الكيميائي هو عملية تحويل الطاقة الكيميائية للمركبات غير العضوية أو الميثان إلى مركبات عضوية بواسطة المغذيات الكيميائية.
التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي عمليتان مهمتان تسمحان للكائنات الحية بإنتاج الأطعمة لها. يساعد كل من التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي في الحفاظ على الكائنات الحية. على الرغم من أن كلتا العمليتين تستخدمان CO2وتنتجان مركبات عضوية ، إلا أنهما يختلفان عن العديد من الخصائص كما تمت مناقشته في المقالة.كما توحي الأسماء ، الصورة تعني ضوء الشمس والعلاج الكيميائي يعني مادة كيميائية. وبالتالي ، يوفر ضوء الشمس الطاقة لعملية التمثيل الضوئي ، بينما توفر الطاقة الكيميائية للمركبات غير العضوية الطاقة للتركيب الكيميائي.
ما هو التمثيل الضوئي؟
التمثيل الضوئي هو عملية التمثيل الغذائي التي تقوم من خلالها الضوئية بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية في مركبات عضوية مثل الكربوهيدرات باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء كمواد خام في وجود الكلوروفيل. هناك عمليتان رئيسيتان في عملية التمثيل الضوئي ؛ رد فعل خفيف ورد فعل مظلم.
تفاعل ضوئي لعملية التمثيل الضوئي
يحدث تفاعل الضوء في غشاء الثايلاكويد. في تفاعل الضوء ، تمتص جزيئات الصباغ الطاقة الضوئية وتنتقل إلى جزيئات الكلوروفيل P680 في مركز تفاعل النظام الضوئي II. بمجرد أن يمتص P680 الطاقة ، تحصل إلكتروناته على طاقة عالية وتعزز. تلتقط متقبلات الإلكترون الأولية هذه الإلكترونات عالية الطاقة وتمر عبر سلسلة من الجزيئات الحاملة مثل السيتوكروم ثم تنتقل أخيرًا إلى النظام الضوئي الأول.عندما تمر الإلكترونات عبر الجزيئات الحاملة ، في كل خطوة ، يتم إطلاق الطاقة ، ويتم تخزين الطاقة المنبعثة في شكل ATP. إنها عملية تسمى الفسفرة الضوئية.
في نفس الوقت ، تنقسم جزيئات الماء بواسطة الطاقة الضوئية إلى O2 ،وهي عملية تسمى التحلل الضوئي للماء. عندما تنقسم أربعة جزيئات ماء ، فإنها تنتج جزيئين أكسجين و 4 بروتونات و 4 إلكترونات. تحل الإلكترونات الناتجة من التحلل الضوئي محل الإلكترونات المفقودة من PS II. في النهاية ، يتم إطلاق الأكسجين الناتج في الغلاف الجوي.
بعد ذلك ، عندما أحصل على PS أحصل على الطاقة ، تثير إلكتروناتها أيضًا مستويات طاقة عالية. يقبل متقبلو الإلكترون هذه الإلكترونات وينتقلون إلى جزيئات NADP. ثم تتقلص جزيئات NADP إلى جزيئات NADPH2.
الشكل 01: التمثيل الضوئي
رد فعل مظلم لعملية التمثيل الضوئي
يحدث التفاعل المظلم (دورة كالفين) في سدى البلاستيدات الخضراء. يبدأ بمركب C 5 المسمى ribulose bisphosphate. يقبل Ribulose bisphosphate ثاني أكسيد الكربون ويتحول إلى جزيئين من Phosphoglycerate (PGA). PGA هو أول منتج مستقر لعملية التمثيل الضوئي هذه ، وهو أيضًا أول كربوهيدرات. ثم يتم تقليل PGA إلى PGAL وهذا التحويل يستخدم كل NADPH2وجزء من ATP ينتج أثناء تفاعل الضوء. في هذه المرحلة ، يتم إنتاج الكربوهيدرات المعقدة مثل الجلوكوز والسكروز من جزء واحد من PGA بينما يتم استخدام PGA المتبقية لتوليد RuBP. وبالمثل ، يحدث التفاعل المظلم بطريقة دورية.
ما هو التخليق الكيميائي؟
التخليق الكيميائي هي العملية التي تنتج بها المواد الكيماوية الأطعمة (الكربوهيدرات) لها. على عكس التمثيل الضوئي ، لا يحتاج التركيب الكيميائي إلى ضوء الشمس. ومن ثم ، فإنه يحدث في ظل ظروف مظلمة ، ومعظمها في أعماق البحار بالقرب من الفتحات الحرارية المائية.
الشكل 02: التخليق الكيميائي
ومن ثم ، أثناء التخليق الكيميائي ، تتحول الطاقة الكيميائية للمركبات غير العضوية مثل غاز الهيدروجين أو كبريتيد الهيدروجين أو الميثان إلى كربوهيدرات. يستخدم هذا النوع من إنتاج الغذاء في الغالب بدائيات النوى مثل جاما المؤكسد للكبريت وبروتينات إبسيلون ، Aquificae ، العتائق الميثانوجينية والبكتيريا المؤكسدة للحديد العدلات. علاوة على ذلك ، ينتج عن التخليق الكيميائي مركبات الكبريت كمنتجات ثانوية.
ما هي أوجه التشابه بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي؟
- ينتج كل من التركيب الضوئي والتركيب الكيميائي الأطعمة أو الكربوهيدرات.
- يحولون الطاقة إلى مادة عضوية.
- في هذه العمليات ، تحدث سلسلة من ردود الفعل.
- أيضًا ، تستخدم كلتا العمليتين CO2.
- إلى جانب ذلك ، تساعد هاتان العمليتان في تعزيز الحياة على الأرض والحفاظ عليها.
ما هو الفرق بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي؟
التمثيل الضوئي هي عملية تستخدم ضوء الشمس لإنتاج الكربوهيدرات بواسطة النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء. من ناحية أخرى ، فإن التخليق الكيميائي هو عملية تستخدم طاقة المركبات غير العضوية لإنتاج الكربوهيدرات بواسطة البكتيريا. لذلك ، هذا هو الفرق الرئيسي بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي. تقوم الخلايا الضوئية بعملية التمثيل الضوئي بينما تقوم المغذيات الكيميائية بإجراء عملية التركيب الكيميائي. علاوة على ذلك ، يحدث التمثيل الضوئي عندما يكون ضوء الشمس موجودًا بينما يحدث التخليق الكيميائي في ظل ظروف مظلمة في الغالب في قاع البحر بالقرب من الفتحات الحرارية المائية. وبالتالي ، هناك فرق آخر بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي.
إلى جانب ذلك ، هناك اختلاف آخر بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي وهو أن وجود أصباغ الكلوروفيل ضروري لإجراء عملية التمثيل الضوئي بينما لا يحتاج التركيب الكيميائي إلى الكلوروفيل.علاوة على ذلك ، ينتج التمثيل الضوئي الأكسجين كمنتج ثانوي بينما ينتج التركيب الكيميائي مركبات الكبريت كمنتجات ثانوية.
أدناه رسم بياني حول الفرق بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي يوفر مزيدًا من الاختلاف بين العمليتين.
ملخص - التمثيل الضوئي مقابل التخليق الكيميائي
التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي عمليتان تستخدمهما الكائنات الحية لإنتاج الجلوكوز. هاتان العمليتان مهمتان للغاية لأنهما توفران الأطعمة لجميع الكائنات الحية بما في ذلك الحيوانات. الفرق الرئيسي بين التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي هو مصدر الطاقة. يستخدم التمثيل الضوئي الطاقة من ضوء الشمس بينما يستخدم التركيب الكيميائي طاقة المركبات غير العضوية مثل H2، H2S ، الميثان ، إلخ.تنتج فوتوتروفيس ضوئيًا الجلوكوز عن طريق التمثيل الضوئي بينما تنتج المواد المغذية الكيميائية الجلوكوز عن طريق التخليق الكيميائي. علاوة على ذلك ، ينتج عن التمثيل الضوئي تكوين الأكسجين كمنتج ثانوي بينما ينتج عن التخليق الكيميائي تكوين مركبات الكبريت كمنتجات ثانوية. وبالتالي ، هذا هو ملخص التركيب الضوئي والتركيب الكيميائي.
