מה ההבדלים בין פוטוסינתזה ונשימה? - ביולוגיה - 2025

ההבדל העיקרי בין פוטוסינתזה ונשימה הוא שמדובר בתהליכים הפוכים. במהלך הפוטוסינתזה, פחמן דו חמצני ומים נכנסים לגוף, שלא כמו נשימה במקום בו משתחררים תרכובות אלה.

נשימה היא תהליך מורכב הכולל ספיגת חמצן, המרת חומרים מורכבים לפחמן דו חמצני ומים ושחרור אנרגיה. לעומת זאת בפוטוסינתזה פחמימות מורכבות בנויים באמצעות חומרים פשוטים כמו פחמן דו חמצני ומים, במקביל לשחרור החמצן. לכן אומרים שהם תהליכים הפוכים.

פוטוסינתזה (משמאל) והנשמה (מימין). תמונה מימין צולמה מ- BBC

בנוסף, פוטוסינתזה היא התהליך בו צמחים ירוקים נוטלים אור שמש כדי להמיר אותו לסוכר או לגלוקוזה. נשימה היא התהליך בו רוב התאים מפרקים סוכר / גלוקוז שישמשו אותם לאנרגיה.

מצד שני, פוטוסינתזה ונשימה הם תהליכים משלימים בהם אורגניזמים חיים משיגים חומרים שהם זקוקים להם. שני התהליכים צורכים ויוצרים אותם חומרים: מים, גלוקוז, חמצן ופחמן דו חמצני, אך הם עושים זאת אחרת.

8 הבדלים בין פוטוסינתזה והנשמה

1- שימוש בפחמן דו חמצני וחמצן

כאמור, במהלך הנשימה משתמשים בחמצן ונוצרים פחמן דו חמצני ומים. במקום זאת, במהלך פוטוסינתזה משתמשים בפחמן דו חמצני ובמים בזמן החמצן משתנה ומשתחרר.

2- אורגניזמים שבהם התהליך מתרחש

הנשימה מתרחשת בכל תאי האורגניזמים החיים, כולל כאלה שיש להם כלורופיל וצבעם ירוק וכאלה שאינם בעלי ייחוד זה. פוטוסינתזה מתרחשת רק באורגניזמים אשר בתאים שלהם יש כלורופיל.

3 - אור שמש

מצד שני, פוטוסינתזה מתרחשת רק כאשר יש אור שמש, ואילו הנשימה מתרחשת בתנאי אור וחושך.

4- מסלולי מטבוליים

בהנשמה מתרחשת גליקוליזה בציטופלזמה. בפוטוסינתזה, תגובות אור מתרחשות בגרנה של הכלורופלסט. במהלך הנשימה מחזור חומצות לימון או מחזור קרבס מתרחש במטריקס המיטוכונדריאלי. שרשרת הובלת האלקטרונים מתרחשת בקרום המיטוכונדריאלי.

מצד שני, התגובות האפלות של הפוטוסינתזה מתרחשות בסטרומה של הכלורופלסט. בנוסף, פוטוליזה או הפרדת מים נעשית בלומן התילאוקאידי.

5 - תהליך קטבולי ואנאבולי

נשימה היא תהליך קטבולי הכולל הרס מזון או אנרגיה מאוחסנת וספיגת חמצן. במקום זאת, פוטוסינתזה היא תהליך אנאבולי הכולל ייצור מזון או אנרגיה שבהם משתחרר חמצן.

6- פחמימות

בתהליך ההנשמה מחמצנים פחמימות; בפוטוסינתזה מסונתזים פחמימות. אנרגיה משתחררת במהלך הנשימה, מה שהופך אותה לתהליך אקזוטי. במהלך פוטוסינתזה, אנרגיה מאוחסנת, והופכת אותה לתהליך אנדותרמי.

7- אנרגיה

אנרגיה משתחררת בנשימה בצורה של ATP. מצדו, בפוטוסינתזה, אנרגיה סולארית מאוחסנת בצורה של גלוקוזה או אנרגיה כימית.

8- משקל הצמחים

לעומת זאת, במהלך הנשימה משקל הצמחים היבשים יורד. במהלך פוטוסינתזה, משקלם של צמחים יבשים עולה. בנוסף, בהנשמה, אנרגיה פוטנציאלית מומרת לאנרגיה קינסי. במהלך פוטוסינתזה, אנרגיה סולארית מומרת לאנרגיה פוטנציאלית.

תהליך הפוטוסינתזה

תהליך הפוטוסינתזה משמש לצמחים ואורגניזמים אחרים להמרת אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית. לאחר מכן ניתן לשחרר אנרגיה זו כדי לשמש דלק לפעילותם של אורגניזמים אחרים. אנרגיה כימית נאגרת במולקולות פחמימות אשר מסונתזות לאחר מכן מפחמן דו חמצני ומים.

מרבית הצמחים, כולל אצות וצינובקטריה, מסוגלים לפוטוסינתזה. מסיבה זו הם נקראים אורגניזמים אוטוטרופיים; כלומר הם מסנתזים חומרים לייצור מזון.

הפוטוסינתזה אחראית במידה רבה לייצור ותחזוקה של תכולת החמצן באטמוספירה של כדור הארץ. זה גם אחראי על ייצור רוב התרכובות האורגניות ורוב האנרגיה הדרושה לחיים בכוכב הלכת.

סיכום

פוטוסינתזה מתרחשת רק בתאים שיש בהם כלורופיל לאור היום. בתהליך זה משתמשים בפחמן דו חמצני ובמים לביצוע; פחמימות וחמצן משתחררים.

אנרגיה סולארית מומרת לאנרגיה כימית בצורה של פחמימות. במהלך פוטוסינתזה, מולקולות ATP מסונתזות על ידי המרה של אנרגיה סולארית. המימן המשוחרר מתקבל על ידי NADP ומצטמצם ל- NADP2.

ה- ATP המסונתז משמש במהלך התגובה האפלה של הפוטוסינתזה וכל התהליכים מתרחשים בכלורופלסט. קצב הפוטוסינתזה מהיר פי 20 משיעור הנשימה.

תהליך הנשימה

תהליך זה מורכב מתגובות מטבוליות המתרחשות באורגניזמים של התאים. בתהליך זה, אנרגיה ביוכימית מחומרים מזינים מומרת ל- ATP. התגובות הכרוכות בהנשמה הן תגובות קטבוליות המפרקות מולקולות גדולות למולקולות קטנות יותר.

במהלך תהליך זה משתחררת אנרגיה והיא אחת הדרכים בהן תא משחרר אנרגיה כימית כדלק לפעילות סלולרית.

הנשימה סלולרית נחשבת כתגובה אקזוותרמית מכיוון שמשתחרר חום כשהיא מתרחשת. שרשרת התגובות הזו מתרחשת בצעדים שונים או בתהליכים ביוכימיים.

חומרים מזינים המשמשים בדרך כלל בהנשמה כוללים בדרך כלל גלוקוז, חומצות אמינו וחומצות שומן. החמצון הנפוץ ביותר הוא חמצן.

סיכום

הנשימה מתרחשת בכל התאים החיים של צמח. זהו גם תהליך קטבולי שנמשך כל היום והלילה. בהנשמה משתמשים בחמצן ובפחמימות; תוצרי הסיום של הנשימה הם פחמן דו חמצני ומים.

האנרגיה המשתחררת מפחמימות כלואה ב- ATP במהלך חמצון. עם זאת, אנרגיה מסוימת הולכת לאיבוד בצורת חום. חמצון הפחמימות משחרר מולקולות של ATP, האנרגיה שנאגרת באורגניזמים חיים. ה- ATP המסונתז במהלך הנשימה משמש בתהליכים מטבוליים שונים.

מימן המשתחרר במהלך חמצון הפחמימות נלכד בקולטני מימן. גליקוליזה מתרחשת בציטופלזמה ובחמצון חומצי במיטוכונדריה. באופן כללי, קצב הנשימה איטי יותר מזה של הפוטוסינתזה.

הפניות

1. מה ההבדל בין פוטוסינתזה ונשימה? (2008) ביוכימיה. התאושש מ- enotes.com.
2. ההבדל בין נשימה לפוטוסינתזה. הבדלים גדולים (2014) התאושש מ- majordifferences.com.
3. פוטוסינתזה וצילום פרוקריוטיים מוארים. (2006) מגמות במיקרוביולוגיה. התאושש מ- sciencedirect.com.
4. נשימה סלולרית. (2017) מדע. התאושש מ- thoughtco.com.
5. הבדלים בין נשימה לפוטוסינתזה. דיון ביולוגי. התאושש מ- biologydiscussion.com.
6. פוטוסינתזה לעומת נשימה סלולרית. בתי ספר רכים. התאושש מ- softschools.com.