Hô hấp tế bào diễn ra trong mọi sinh vật sống, vì đây là quá trình đơn giản để chuyển đổi oxy và glucose thành carbon dioxide và nước và cuối cùng tạo ra năng lượng cho các tế bào của cơ thể. Ngược lại, quá trình quang hợp xảy ra ở thực vật xanh, có chứa chất diệp lục và sử dụng ánh sáng mặt trời và nước để chuyển hóa thành năng lượng.
Đây là hai quá trình đối ứng, với cùng mục đích lấy năng lượng nhưng bằng cách sử dụng các phương pháp khác nhau, các nguồn khác nhau và do đó đưa ra các sản phẩm khác nhau. Thậm chí cả hai đều cần thiết cho việc trao đổi năng lượng cần thiết cho các sinh vật sống. Mặc dù hô hấp tế bào được thực hiện bởi tất cả các loại tế bào sống dù là thực vật hay động vật, sinh vật nhân sơ hay sinh vật nhân thực nhưng quá trình quang hợp chỉ được thực hiện ở thực vật xanh và trong một số ít vi khuẩn.
Người ta không thể tưởng tượng công việc sẽ được thực hiện mà không yêu cầu năng lượng, dù là bên trong hay bên ngoài, trực tiếp hay gián tiếp. Do đó, chúng ta có thể nói rằng hai quá trình này là một trong những yếu tố thiết yếu để duy trì sự sống trên Trái đất. Tại thời điểm này, chúng tôi sẽ xem xét sự khác biệt giữa hai phản ứng thiết yếu và cung cấp năng lượng cho các tế bào sống, trong đó một là hô hấp tế bào và một là phản ứng quang hợp.
Biểu đồ so sánh
| Cơ sở để so sánh | Hô hấp tế bào | Quang hợp |
|---|---|---|
| Ý nghĩa | Hô hấp tế bào là quá trình chuyển đổi năng lượng và cung cấp nó cho các tế bào khác nhau của cơ thể. Ở đây glucose và oxy được chuyển đổi thành carbon dioxide và nước, và do đó năng lượng (ATP) được giải phóng. | Quá trình sử dụng ánh sáng mặt trời và nước để chuyển đổi nó thành năng lượng được gọi là quang hợp, được thực hiện đặc biệt bởi các cây xanh và một số vi khuẩn. Các sắc tố màu xanh lá cây được gọi là diệp lục chịu trách nhiệm cho quá trình chuyển đổi này. |
| Xảy ra trong | Các tế bào sống, cũng như trong cây xanh và không xanh. | Quang hợp chỉ xảy ra ở thực vật có chứa chất diệp lục. |
| Hô hấp tế bào xảy ra trong ánh sáng (ban ngày) cũng như trong bóng tối (ban đêm). | Quang hợp chỉ diễn ra trong ánh sáng (ngày). | |
| Phản ứng liên quan | 1. Glycolysis xảy ra trong tế bào chất của tế bào. 2. Chu trình Krebs hoặc axit Citric xảy ra trong ma trận ty thể của tế bào. 3. Chuỗi vận chuyển điện tử hoặc phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra trong màng ty thể. | 1. Phản ứng ánh sáng xảy ra trong grana của lục lạp. 2. Phản ứng tối hoặc chu trình Calvin diễn ra trong lớp nền của lục lạp. 3. Phức hợp quang hoặc phun nước diễn ra trong lòng thylakoid. |
| Năng lượng | Đó là một phản ứng tỏa nhiệt, vì năng lượng được giải phóng trong quá trình này. | Đây là một quá trình nội nhiệt, vì năng lượng được lưu trữ hoặc sử dụng. |
| Năng lượng được giải phóng dưới dạng ATP được sử dụng trong các hoạt động trao đổi chất khác nhau. | Năng lượng ở dạng glucose hoặc năng lượng hóa học, được sử dụng trong phản ứng tối. | |
| Năng lượng tiềm năng được chuyển đổi thành động năng. | Năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành năng lượng tiềm năng. | |
| Oxy hóa phosphoryl | Trong hô hấp tế bào phosphoryl hóa oxy hóa xảy ra. | Ở đây xảy ra quá trình photpho hóa. |
| Các hoạt động khác | Đó là một quá trình dị hóa. | Đó là một quá trình đồng hóa. |
| Oxy và carbohydrate được hấp thụ trong quá trình. | Oxy và carbohydrate được giải phóng. | |
| Carbon dioxide và nước được giải phóng. | Carbon dioxide và nước được hấp thụ. |
Định nghĩa hô hấp tế bào
Trong quá trình này, carbohydrate ở dạng glucose bị phá vỡ và cùng với oxy, được chuyển đổi thành carbon dioxide và nước và do đó giải phóng năng lượng dưới dạng ATP hoặc adenosine triphosphate. Năng lượng này được sử dụng cho các hoạt động trao đổi chất khác nhau và công việc tế bào khác.
Hô hấp tế bào xảy ra trong ty thể và tế bào chất của tế bào. Không giống như quang hợp, nó hoạt động cả ngày lẫn đêm. Mặc dù nó không phải là phản ứng đơn giản như chúng ta nói, nhưng đó là một quá trình dài trải qua bốn bước chính.
- Glycolysis (tách hoặc phá vỡ đường) - Nó xảy ra trong tế bào chất của tế bào, trong đó một phân tử glucose C6H12O6 bị phá vỡ thành hai phân tử axit pyruvic. Vì vậy, ở đây hai phân tử ATP được tạo ra từ một phân tử glucose.
- Phản ứng chuyển tiếp - Axit pyruvic được gửi đến ty thể, nơi nó được chuyển đổi thành Acetyl CoA và bị phá vỡ thêm.
- Chu trình axit citric hoặc chu trình Krebs - Nó xảy ra trong ma trận của ty thể, nơi Acetyl CoA bị phá vỡ, với sự hiện diện của oxy và bốn ATP được tạo ra cùng với nhiều NADH. Ngay cả carbon dioxide và nước được phát hành dưới dạng chất thải từ phản ứng này.
- Chuỗi vận chuyển điện tử (ETC) - Đây còn được gọi là Lý thuyết hóa học, được đề xuất bởi Peter Mitchell. Trong phản ứng này, ba mươi hai (32) ATP được tạo ra cho mỗi glucose.
Vì vậy, phản ứng tổng thể được viết là:
Tuy nhiên, ở trên chúng tôi đã thảo luận về việc chỉ hô hấp tế bào hiếu khí, xảy ra khi có oxy và do đó tạo ra ba mươi tám (38) phân tử ATP từ một phân tử glucose. Nhưng những gì về trường hợp khi thiếu oxy như khi chúng ta chạy hoặc trong khi thực hiện bất kỳ bài tập nào. Điều này được gọi là điều kiện yếm khí, trong đó họ chỉ tạo ra hai (2) phân tử ATP từ một phân tử glucose từ con đường glycolysis.
Nó không trải qua các phân tử tiếp theo, vì cơ thể đòi hỏi năng lượng ngay lập tức tại thời điểm đó. Thứ hai, các phản ứng khác xảy ra với sự hiện diện của oxy, và đây là lý do chúng bị bỏ qua. Phản ứng yếm khí còn được gọi là lên men .
Do đó, nó được gọi là quá trình dị hóa khi năng lượng được giải phóng dưới mọi hình thức bằng cách phá vỡ các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn.
Định nghĩa về quang hợp
Nói chung, nếu chúng ta xác định quá trình quang hợp, chúng ta sẽ nói 'quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời và nước thành năng lượng hoặc thực phẩm, và nó được thực hiện bởi các cây xanh. Nhưng về mặt hóa học, đây là một quá trình oxy hóa - khử (quá trình oxy hóa là loại bỏ các electron và sự khử được các electron bằng một phân tử). Quá trình này chỉ xảy ra trong ánh sáng (ánh sáng mặt trời) và được gọi là quá trình oxy hóa năng lượng ánh sáng .
Sự quang hợp xảy ra trong lá của cây xanh, đặc biệt là trong lục lạp là cấu trúc nhỏ bé có trong các tế bào của lá. Lục lạp có chứa chất diệp lục (một hóa chất màu xanh lá cây) chịu trách nhiệm cho màu xanh của lá cây.
Chất diệp lục hấp thụ năng lượng của mặt trời và được sử dụng để tách các phân tử nước thành oxy và hydro. Hơn nữa oxy được giải phóng vào khí quyển từ lá cây, và carbon dioxide và hydro được sử dụng để tạo ra thức ăn hoặc glucose cho cây trồng.
Nó có thể được xây dựng bằng phương trình sau:
Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng trong phản ứng trên, có sự oxy hóa nước H2O với sự có mặt của ánh sáng mặt trời và oxy (O2) và ion hydro (H +) được giải phóng. Các ion hydro và electron bị loại bỏ đã chuyển sang carbon dioxide (CO2) và được khử như là sản phẩm hữu cơ. Vì vậy, phản ứng tổng thể nơi carbohydrate (C6H12O6) được hình thành trong quá trình quang hợp được xác định trong phương trình.
Mặc dù phương trình trên là một bản tóm tắt của toàn bộ quá trình, có sự tham gia của nhiều enzyme và các phản ứng khác. Quá trình này được chia thành hai giai đoạn: Phản ứng ánh sáng và phản ứng tối.
- Phản ứng ánh sáng - Năng lượng ánh sáng được hấp thụ và được sử dụng để chuyển điện tử và do đó tạo ra adenosine triphosphate (ATP) và khử nicotine adenine dinucleotide phosphate (NADPH).
- Phản ứng tối - Trong đó, carbon dioxide bị khử thành các hợp chất carbon hữu cơ, với sự trợ giúp của ATP và NADPH được hình thành trong phản ứng ánh sáng.
Sự khác biệt chính giữa hô hấp tế bào và quang hợp
Các điểm sắp tới sẽ trình bày sự khác biệt đáng kể giữa hô hấp tế bào và quang hợp:
- Quá trình mà năng lượng được tạo ra để tế bào thực hiện công việc được gọi là hô hấp tế bào . Nó xảy ra trong ty thể của tế bào, nơi oxy và carbohydrate được chuyển đổi thành nước và carbon dioxide và do đó giải phóng năng lượng. Trong khi đó, một quá trình khác để đạt được năng lượng với sự trợ giúp của ánh sáng mặt trời và nước được gọi là quang hợp . Mặc dù quá trình này chỉ giới hạn ở cây xanh và chỉ một số vi khuẩn. Tuy nhiên, ở thực vật, quá trình quang hợp được thực hiện bởi sắc tố gọi là diệp lục, có trong lá.
- Hô hấp tế bào diễn ra trong tất cả các tế bào sống (trong ty thể) trong khi quá trình quang hợp chỉ xảy ra ở thực vật có chứa chất diệp lục. Quang hợp chỉ xảy ra vào ban ngày trong khi không có tình trạng như vậy trong trường hợp hô hấp tế bào vì nó xảy ra vào ban ngày cũng như vào ban đêm.
- Phản ứng liên quan đến hô hấp tế bào là Glycolysis, chu trình Krebs hoặc axit Citric, Chuỗi vận chuyển điện tử hoặc phosphoryl hóa oxy hóa. Mặc dù trong quang hợp, các phản ứng liên quan là phản ứng Ánh sáng, Phản ứng tối hoặc chu trình Calvin, Quang phân hoặc phức hợp phun nước.
- Hô hấp tế bào là một phản ứng tỏa nhiệt, vì năng lượng được giải phóng dưới dạng ATP và được sử dụng trong các hoạt động trao đổi chất khác nhau. Mặt khác, quang hợp là một quá trình nhiệt nội, vì năng lượng được lưu trữ hoặc sử dụng và ở dạng glucose hoặc năng lượng hóa học, được sử dụng trong phản ứng tối.
- Trong quá trình hô hấp tế bào, năng lượng tiềm năng được chuyển đổi thành động năng, trong khi đó, năng lượng ánh sáng quang hợp được chuyển đổi thành năng lượng tiềm năng .
- Ngay cả quá trình phosphoryl hóa oxy hóa diễn ra trong hô hấp tế bào, trong khi hoạt động phosphoryl hóa xảy ra trong quá trình quang hợp.
- Các tính năng quan trọng khác của hô hấp tế bào là nó là một quá trình dị hóa . Thứ hai, oxy và carbohydrate (glucose) được hấp thụ trong quá trình, và carbon dioxide và nước được giải phóng. Nhưng quang hợp là một quá trình đồng hóa, nơi oxy và carbohydrate được giải phóng, và carbon dioxide và nước được hấp thụ.
Phần kết luận
Từ bài viết trên, chúng ta có thể nói rằng cả hai quá trình sinh học đều có mối quan hệ cùng có lợi, trong đó từ một quá trình (quang hợp) oxy được giải phóng, được sử dụng trong một quá trình khác (hô hấp tế bào) và đổi lại carbon dioxide được giải phóng từ quá trình hô hấp tế bào, được sử dụng hết trong quá trình quang hợp.
Chúng tôi cũng nhận thấy rằng các phản ứng hóa học của cả hai phương pháp trái ngược nhau, chúng tôi có thể nói rằng đây là các quá trình phụ thuộc lẫn nhau, mặc dù một trong số chúng chỉ diễn ra trong thực vật.
