Differenza tra chemiosintesi e fotosintesi

Differenza principale - Chemosintesi vs fotosintesi

La chemiosintesi e la fotosintesi sono i due principali meccanismi di produzione in cui gli organismi producono il proprio cibo. Entrambi i processi sono coinvolti nella produzione di zuccheri semplici come il glucosio a partire dal biossido di carbonio e dall'acqua. Il differenza principale tra la chemiosintesi e la fotosintesi è questo chemiosintesi è il processo che sintetizza i composti organici nella cellula dall'energia generata dalle reazioni chimiche mentre la fotosintesi è il processo che sintetizza i composti organici con l'energia ottenuta dalla luce solare.

Questo articolo guarda,

1. Cos'è la chemiosintesi
       - Definizione, caratteristiche, processo
2. Cos'è la fotosintesi
       - Definizione, caratteristiche, processo
3. Qual è la differenza tra Chemosintesi e Fotosintesi

Cos'è la chemiosintesi

La chemiosintesi è la sintesi di composti organici con l'uso di energia ottenuta dall'ossidazione di composti inorganici. La chemiosintesi si verifica in assenza di luce solare, in luoghi come le prese d'aria idrotermali nell'oceano profondo. Gli organismi che vivono nelle bocche idrotermali utilizzano composti inorganici che escono dal fondo marino come fonte di energia per la produzione di cibo. Pertanto, le bocche idrotermali consistono in biomassa elevata, compresa la distribuzione sparsa di animali, che dipendono dal fatto che il cibo si abbassi alla chemiosintesi. La chemiosintesi è per lo più effettuata da microbi, che si trovano sul fondale marino, formando stuoie microbiche. Sulla stuoia si possono trovare vermi, limpidi e lumache come i pascolatori. I predatori vengono e mangiano anche questi pascolatori. Animali come i vermi tubuli sono trovati viventi come simbionti con i batteri chemiosintetici. Sono mostrati vermi giganti accanto a una presa idrotermale Figura 1.

Figura 1: vermi giganti accanto a una presa idrotermica

Durante la chemiosintesi, i batteri usano l'energia immagazzinata nei legami chimici dell'idrogeno solforato o dell'idrogeno per produrre glucosio da diossido di carbonio disciolto e acqua. Di seguito è riportata la reazione chimica per l'utilizzo dell'idrogeno solforato nella chemiosintesi.

12H₂S+   6CO₂    → C₆H₁₂O₆ (Glucosio) + 6H₂O   +    12S

Gli organismi che svolgono la chemiosintesi sono chiamati chemotrofi. Chemoorganotrophs e chemolithotrophs sono le due categorie di chemotrophs. I chemolitotropi usano elettroni da fonti chimiche inorganiche come l'idrogeno solforato, gli ioni ammonio, gli ioni ferrosi e lo zolfo elementare. Acidithiobacillus ferrooxidans che è un batterio di ferro, Nitrosomonas che è un batterio nitrosante, Nitrobactor che è un batterio nitrificante, proteobatteri che si ossidano lo zolfo, aquificaeles e archaea metanogenico sono gli esempi chemiolitotropi.

Cos'è la fotosintesi

La fotosintesi è il processo in cui le piante verdi e le alghe sintetizzano il glucosio sotto forma di anidride carbonica e acqua utilizzando la luce solare come fonte di energia. La clorofilla del pigmento è coinvolta in questo processo. Nelle piante, la fotosintesi avviene in plastidi specializzati chiamati cloroplasti. Le piante più alte sono costituite da foglie, contenenti più clorofilla per svolgere in modo efficiente la fotosintesi.

Figura 2: foglie fotosintesi

Si trovano due categorie di fotosintesi: fotosintesi ossigenata e fotosintesi anossica. La fotosintesi ossigenata si verifica nei cianobatteri, nelle alghe e nelle piante, mentre la fotosintesi anossigenica si verifica nei batteri di zolfo viola e nei batteri di zolfo verde. Durante la fotosintesi ossea, gli elettroni vengono trasferiti dall'acqua al biossido di carbonio. In tal modo, l'acqua viene ossidata e l'anidride carbonica viene ridotta, producendo glucosio. Quindi, il donatore di elettroni nella fotosintesi ossea è l'acqua. Il gas di ossigeno è un sottoprodotto della fotosintesi ossigenata. Al contrario, la fotosintesi anossica non produce ossigeno come sottoprodotto. Il donatore di elettroni è variabile e può essere idrogeno solforato. Di seguito sono riportate le reazioni chimiche della fotosintesi sia ossigenata che anossica.

Fotosintesi ossigenata:

6CO₂   +   12H₂O   +   Energia leggera →   C₆H₁₂O₆   +   6O₂   +   6H₂O

Fotosintesi anossigenica:

CO₂   +   2H₂S   +   Energia luminosa → [CH₂O] + 2S   +   H₂O

Gli organismi che eseguono la fotosintesi sono chiamati fototrofi. Fotoautotrofi e fotoeterotrofi sono le due categorie di fototrofi. La fonte di carbonio dei fotoautotrofi è l'anidride carbonica mentre la fonte di carbonio dei fotoeterotrofi è il carbonio organico. Piante verdi, cianobatteri e alghe sono esempi di fotoautotrofi e alcuni batteri simili Rhodobactor sono esempi di fotoeterotrofi.

Differenza tra chemiosintesi e fotosintesi

Fonte di energia

chemosynthesis: La fonte di energia della chemiosintesi è l'energia chimica immagazzinata in prodotti chimici inorganici come l'idrogeno solforato.

Fotosintesi: La fonte di energia della fotosintesi è la luce solare.

Conversione di energia

chemosynthesis: L'energia chimica immagazzinata in composti inorganici è immagazzinata in composti organici durante la chemiosintesi.

Fotosintesi: L'energia luminosa viene convertita in energia chimica durante la fotosintesi.

organismi

chemosynthesis: Gli organismi chemiosintetici sono chiamati chimotropi.

Fotosintesi: Gli organismi fotosintetici sono collettivamente chiamati fototrofi.

Pigmenti coinvolti

chemosynthesis: Nessun pigmento è coinvolto nella chemiosintesi.

Fotosintesi: Clorofilla, carotenoidi e ficobiline sono i pigmenti coinvolti nella fotosintesi.

Plastidi coinvolti 

chemosynthesis: I plastidi non sono coinvolti nella chemiosintesi.

Fotosintesi: I cloroplasti sono i plastidi presenti nelle piante; le reazioni della fotosintesi sono concentrate nella cellula.

Ossigeno come sottoprodotto

chemosynthesis: Il gas di ossigeno non viene rilasciato come sottoprodotto. 

Fotosintesi: L'ossigeno viene rilasciato come sottoprodotto durante la fotosintesi.

Contributo all'energia totale biosferica

chemosynthesis: La chemiosintesi ha un contributo inferiore all'energia totale biosferica.

Fotosintesi: La fotosintesi ha un maggiore contributo all'energia totale biosferica.

categorie

chemosynthesis: Chemoorganotrophs e chemolithotrophs sono le due categorie di chemotrophs.

Fotosintesi: Fotoautotrofi e fotoeterotrofi sono le due categorie di fototrofi.

Presenza

chemosynthesis: La chemiosintesi si trova in batteri simili Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, proteobatteri che ossidano lo zolfo, aquificaeles e archaea come archaea metanogenico.

Fotosintesi: La fotosintesi si trova in piante verdi, cianobatteri, alghe e Rhodobactor come i batteri.

Conclusione

La chemiosintesi e la fotosintesi sono due tipi di produzioni primarie trovate tra gli organismi. La chemiosintesi e la fotosintesi alimentano tutte le forme di vita sulla terra. Entrambi gli organismi chemiosintetici e fotosintetici utilizzano anidride carbonica e acqua per produrre composti organici come cibo. La chemiosintesi usa l'energia chimica immagazzinata in composti inorganici per produrre zuccheri semplici come il glucosio. È la fonte di energia primaria della maggior parte degli animali trovati negli sfiati idrotermali nelle profondità marine, dove la luce del sole non è in grado di raggiungere. Al contrario, la fotosintesi utilizza l'energia luminosa del sole per produrre glucosio. La chemiosintesi si trova principalmente nei batteri, che possono vivere indipendentemente sul fondale marino o sui simbionti che vivono all'interno di animali come i vermi tubulari sostituendo le loro budella. Le piante terrestri sono i principali produttori della maggior parte delle catene alimentari sulla terra. Tuttavia, la principale differenza tra la chemiosintesi e la fotosintesi è la loro fonte di energia.

Riferimento:
1. Commissione per le opportunità di ricerca in biologia del Consiglio nazionale delle ricerche (USA). "Ecologia ed ecosistemi." Opportunità in Biologia. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1989. Web. 03 aprile 2017.
2. Consiglio di studi oceanici del Consiglio nazionale delle ricerche (US). "Obiettivi in ​​Oceanografia biologica". 50 anni di scoperta oceanica: National Science Foundation 1950-2000. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 03 aprile 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. "Photosynthesis." The Cell: A Molecular Approach. 2a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 03 aprile 2017.

Cortesia dell'immagine:
1. "Giant tube worms next to vent" di Nasa - (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "318743" (dominio pubblico) tramite Pixabay