Photosynthese und Chemosynthese - was ist der Unterschied?

Im Wesentlichen Photosynthese - Dies ist eine chemische Reaktion, bei der sich sechs CO2-Moleküle mit sechs Wassermolekülen verbinden und ein Glucosemolekül entsteht - der Baustein unserer organischen Substanz. Bei der Photosynthese entstehender molekularer Sauerstoff ist nur ein Nebenprodukt. Dieses "Nebenprodukt" ist jedoch eine der Hauptquellen für Luftsauerstoff, die für höhere Organismen erforderlich sind.

Es scheint, dass alles sehr einfach ist: Die Zelle des photosynthetischen Organismus ist eine Art "Kegel" für die chemische Reaktion der beiden Komponenten. Tatsächlich gestaltet sich der Reaktionsmechanismus jedoch viel komplizierter. Es stellt sich heraus, dass der Prozess aus zwei Reaktionen besteht: "hell" und "dunkel". Die erste betrifft die Aufspaltung eines Wassermoleküls in Wasserstoff und Sauerstoff unter Verwendung von Lichtenergie. Das Sonnenlicht wird vom speziellen lichtabsorbierenden Pigment Chlorophyll (grün gefärbt) der Zelle absorbiert. Als nächstes wird Energie in ATP-Moleküle übertragen, die die empfangene Energie in der zweiten Stufe der Photosynthese - der „dunklen“ Reaktion - abgeben. Die "dunkle" Reaktion ist eine direkte Reaktion zwischen Kohlendioxid und Wasserstoff unter Bildung von Glucose.

Die Photosynthese kann von Pflanzen, Algen und bestimmten Arten von Mikroorganismen durchgeführt werden. Durch ihren Lebensunterhalt können beispielsweise Tiere existieren, deren Nahrung aus organischen Substanzen besteht. Aber ist die Photosynthese die einzige Form der Umwandlung von Kohlendioxid in organische Materie? Nein. Es stellt sich heraus, dass die Natur einen anderen alternativen Weg für die Bildung organischer Substanzen aus CO2 bietet - Chemosynthese.

Der Unterschied zwischen Chemosynthese und Photosynthese ist das Fehlen einer "leichten" Reaktion. Zellen chemosynthetischer Organismen nutzen als Energiequelle nicht die Energie des Sonnenlichts, sondern die Energie chemischer Reaktionen. Was genau Oxidationsreaktionen von Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Reduktion von Schwefel, Eisen, Ammoniak, Nitrit, Antimon.

Natürlich nutzt jeder chemosynthetische Organismus seine eigene chemische Reaktion als Energiequelle. Beispielsweise oxidieren Wasserstoffbakterien Wasserstoff, nitrifizierende Bakterien wandeln Ammoniak in die Nitratform um usw. Sie alle akkumulieren jedoch die bei der chemischen Reaktion freigesetzte Energie in Form von ATP-Molekülen. Dann verläuft der Prozess entsprechend der Art der Reaktionen im dunklen Stadium der Photosynthese.

Nur einige Arten von Bakterien besitzen die Fähigkeit zur Chemosynthese. Ihre Rolle in der Natur ist enorm. Sie "produzieren" keinen Luftsauerstoff und reichern keine großen Mengen organischer Stoffe an. Die chemischen Reaktionen, die sie im Laufe ihres Lebensunterhalts einsetzen, spielen jedoch eine Schlüsselrolle in der Biogeochemie und sorgen unter anderem für die Zirkulation von Stickstoff, Schwefel und anderen Elementen in der Natur.

Sehen Sie sich das Video an: Wie funktioniert die Photosynthese - REMAKE! Gehe auf & werde #EinserSchüler (Oktober 2019).

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