Fotosentez ve kemosentez arasındaki temel fark, fotosentez, güneş ışığının enerjisini fotoototroflar tarafından karbonhidratlara dönüştürme işlemi iken, kemosentez, inorganik bileşiklerin veya metanın kimyasal enerjisini kemoototroflar tarafından organik bileşiklere dönüştürme işlemidir.
Fotosentez ve kemosentez, canlı organizmaların kendileri için besin üretmesini sağlayan iki önemli süreçtir. Hem fotosentez hem de kemosentez, canlı organizmaların sürdürülmesine yardımcı olur. Her iki işlem de CO2 kullanmasına ve organik bileşikler üretmesine rağmen, makalede tartışıldığı gibi çeşitli özelliklerden farklıdırlar. Adından da anlaşılacağı gibi, fotoğraf güneş ışığı, kemoterapi ise kimyasal anlamına gelir. Dolayısıyla güneş ışığı fotosenteze enerji sağlarken, inorganik bileşiklerin kimyasal enerjisi kemosenteze enerji sağlar.
Fotosentez Nedir?
Fotosentez, fotoototrofların klorofil varlığında ham madde olarak karbondioksit ve su kullanarak karbonhidratlar gibi organik bileşiklerde güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğü metabolik bir süreçtir. Fotosentezde iki ana süreç vardır; ışık reaksiyonu ve karanlık reaksiyon.
Fotosentezin Hafif Reaksiyonu
Işık reaksiyonu tilakoid zarda gerçekleşir. Işık reaksiyonunda, pigment molekülleri ışık enerjisini emer ve fotosistem II'nin reaksiyon merkezindeki P680 klorofil moleküllerine aktarır. P680, enerjiyi emdiğinde, elektronları yüksek enerji elde eder ve güçlenir. Birincil elektron alıcıları bu yüksek enerjili elektronları alır ve sitokrom gibi bir dizi taşıyıcı molekülden geçer ve sonunda fotosistem I'e geçer. Elektronlar taşıyıcı moleküllerden geçerken her adımda enerji açığa çıkar ve salınan enerji ATP şeklinde depolanır. Fotofosforilasyon adı verilen işlemdir.
Aynı zamanda, su molekülleri ışık enerjisiyle O2, 'ye bölünür ve bu, suyun fotolizi denen süreçtir. Dört su molekülü bölündüğünde 2 oksijen molekülü, 4 proton ve 4 elektron üretir. Fotolizden üretilen elektronlar, PS II'nin kayıp elektronlarının yerini alır. Sonunda üretilen oksijen atmosfere salınır.
Daha sonra, PS I enerji elde ettiğinde, elektronları da yüksek enerji seviyelerine uyarılır. Elektron alıcıları bu elektronları kabul eder ve NADP moleküllerine geçer. Daha sonra NADP molekülleri NADPH2 moleküllerine indirgenir.
Şekil 01: Fotosentez
Fotosentezin Karanlık Reaksiyonu
Karanlık reaksiyon (Calvin döngüsü) kloroplastın stromasında gerçekleşir. Ribuloz bifosfat adı verilen C5 bileşiği ile başlar. Ribuloz bifosfat, karbondioksiti kabul eder ve iki molekül Fosfogliserata (PGA) dönüşür. PGA, bu fotosentez sürecinin ilk kararlı ürünüdür ve aynı zamanda ilk karbonhidrattır. PGA daha sonra PGAL'ye indirgenir ve bu dönüşüm ışık reaksiyonu sırasında üretilen tüm NADPH2 ve ATP'nin bir kısmını kullanır. Bu noktada, PGA'nın bir kısmından glikoz ve sakaroz gibi kompleks karbonhidratlar üretilirken, kalan PGA, RuBP'yi oluşturmak için kullanılır. Aynı şekilde, karanlık reaksiyon döngüsel bir şekilde gerçekleşir.
Kemosentez Nedir?
Kemosentez, kemoototrofların kendileri için gıdalar (karbonhidratlar) üretme sürecidir. Fotosentezden farklı olarak, kemosentez güneş ışığına ihtiyaç duymaz. Bu nedenle, karanlık koşullar altında, çoğunlukla derin denizlerde hidrotermal menfezlerin yakınında meydana gelir.
Şekil 02: Kemosentez
Dolayısıyla, kemosentez sırasında hidrojen gazı, hidrojen sülfür veya metan gibi inorganik bileşiklerin kimyasal enerjisi karbonhidratlara dönüşür. Bu tür gıda üretimi çoğunlukla kükürt oksitleyici gama ve epsilon proteobakteriler, Aquificae, metanojenik arke ve nötrofilik demir oksitleyici bakteriler gibi prokaryotlar tarafından kullanılır. Ayrıca, kemosentez yan ürünler olarak kükürt bileşikleri ile sonuçlanır.
Fotosentez ve Kemosentez Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Hem fotosentez hem de kemosentez gıda veya karbonhidrat üretir.
- Enerjiyi organik maddeye dönüştürürler.
- Bu süreçlerde bir dizi reaksiyon gerçekleşir.
- Ayrıca, her iki işlem de CO2 kullanır.
- Ayrıca, bu süreçlerin her ikisi de Dünya'daki yaşamı desteklemeye ve sürdürmeye yardımcı olur.
Fotosentez ve Kemosentez Arasındaki Fark Nedir?
Fotosentez, bitkiler, algler ve siyanobakteriler tarafından karbonhidrat üretmek için güneş ışığını kullanan bir süreçtir. Öte yandan, kemosentez, bakteriler tarafından karbonhidrat üretmek için inorganik bileşiklerin enerjisini kullanan bir süreçtir. Bu nedenle, fotosentez ve kemosentez arasındaki temel fark budur. Fotoototroflar fotosentez yaparken kemoototroflar kemosentez gerçekleştirir. Ayrıca, güneş ışığı mevcut olduğunda fotosentez meydana gelirken kemosentez karanlık koşullar altında çoğunlukla deniz tabanında hidrotermal menfezlerin yakınında meydana gelir. Dolayısıyla fotosentez ve kemosentez arasındaki başka bir farktır.
Ayrıca, fotosentez ve kemosentez arasındaki bir fark daha, fotosentez gerçekleştirmek için klorofil pigmentlerinin varlığının gerekli olduğu halde kemosentezin klorofillere ihtiyacı olmamasıdır. Ayrıca, fotosentez yan ürün olarak oksijen üretirken, kemosentez yan ürün olarak kükürt bileşikleri üretir.
Fotosentez ve kemosentez arasındaki farkla ilgili aşağıdaki infografik, her iki işlem arasında daha fazla fark sağlar.
Özet – Fotosentez ve Kemosentez
Fotosentez ve kemosentez, organizmalar tarafından glikoz üretmek için kullanılan iki işlemdir. Bu iki süreç, hayvanlar dahil tüm canlı organizmalar için besin sağladıkları için son derece önemlidir. Fotosentez ve kemosentez arasındaki temel fark enerji kaynağıdır. Fotosentez güneş ışığından gelen enerjiyi kullanırken, kemosentez H2, H2S, metan vb. gibi inorganik bileşiklerin enerjisini kullanır. Fotoototroflar fotosentez ile glikoz üretirken, kemoototroflar kemosentez ile glikoz üretir. Ayrıca, fotosentez, bir yan ürün olarak oksijenin oluşmasına neden olurken, kemosentez, yan ürünler olarak kükürt bileşiklerinin oluşmasına neden olur. Böylece fotosentez ve kemosentezin özeti budur.
