Pernafasan selular berlaku di setiap organisma hidup, kerana ia adalah proses mudah untuk mengubah oksigen dan glukosa menjadi karbon dioksida dan air dan akhirnya menghasilkan energi untuk sel-sel tubuh. Sebaliknya, fotosintesis berlaku dalam tumbuh-tumbuhan hijau, yang mengandungi klorofil dan menggunakan cahaya matahari dan air untuk mengubahnya menjadi tenaga.
Ini adalah dua proses timbal balik, dengan matlamat yang sama untuk mendapatkan tenaga tetapi dengan menggunakan kaedah yang berbeza, sumber yang berbeza dan dengan itu memberikan produk yang berbeza. Bahkan kedua-duanya diperlukan untuk pertukaran energi yang diperlukan oleh benda hidup. Walaupun pernafasan sel dilakukan oleh semua jenis sel hidup sama ada tumbuhan atau binatang, prokariote atau eukariota tetapi fotosintesis dilaksanakan dalam tumbuhan hijau sahaja dan dalam beberapa bakteria.
Tidak dapat membayangkan kerja yang akan dilakukan tanpa keperluan tenaga, sama ada secara dalaman atau luaran, secara langsung atau tidak langsung. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa kedua proses ini adalah salah satu unsur penting dalam mengekalkan kehidupan di Bumi. Pada masa ini, kita akan mempertimbangkan perbezaan antara dua reaksi penting dan tenaga yang memberikan reaksi kepada sel-sel hidup, di mana satu adalah pernafasan sel dan yang lain adalah fotosintesis.
Carta Perbandingan
| Asas untuk Perbandingan | Pernafasan Selular | Fotosintesis |
|---|---|---|
| Makna | Pernafasan selular adalah proses menukarkan tenaga dan memberikannya kepada sel-sel tubuh yang berlainan. Di sini, glukosa dan oksigen ditukar kepada karbon dioksida dan air, dan dengan itu tenaga (ATP) dibebaskan. | Proses menggunakan cahaya matahari dan air untuk mengubahnya menjadi tenaga disebut sebagai fotosintesis, yang secara khusus dilakukan oleh tumbuhan hijau dan sedikit bakteria. Pigmen hijau yang dipanggil klorofil bertanggungjawab untuk proses penukaran ini. |
| Berlaku dalam | Sel hidup, serta tumbuh-tumbuhan hijau dan bukan hijau. | Fotosintesis berlaku hanya dalam tumbuh-tumbuhan yang mengandungi klorofil. |
| Pernafasan selular berlaku pada cahaya (siang) serta dalam gelap (malam). | Fotosintesis berlaku dalam cahaya (hari) sahaja. | |
| Reaksi terlibat | 1. Glikolisis yang berlaku dalam sitoplasma sel. 2. Krebs atau kitaran asid sitrik berlaku dalam matriks mitokondria sel. 3. Rantai Pengangkutan Elektron atau fosforilasi oksidatif yang berlaku dalam membran mitokondria. | 1. tindak balas cahaya yang berlaku di grana chloroplast. 2. Reaksi gelap atau kitaran Calvin yang berlaku di stroma kloroplas. 3. Photolysis atau Water-spitting complex yang berlaku di thylakoid lumen. |
| Tenaga | Ini adalah tindak balas eksotermik, kerana tenaga dikeluarkan semasa proses ini. | Ia adalah proses endotermik, kerana tenaga disimpan atau digunakan. |
| Tenaga yang dilepaskan adalah dalam bentuk ATP yang digunakan dalam pelbagai aktiviti metabolik. | Tenaga adalah dalam bentuk glukosa atau tenaga kimia, yang digunakan semasa reaksi gelap. | |
| Tenaga berpotensi diubah menjadi tenaga kinetik. | Tenaga cahaya diubah menjadi tenaga berpotensi. | |
| Fosforilasi oksidatif | Dalam fosforilasi oksidatif pernafasan selular berlaku. | Di sini photophosphorylation berlaku. |
| Aktiviti lain | Ini adalah proses katabolik. | Ia adalah proses anabolik. |
| Oksigen dan karbohidrat diserap dalam proses tersebut. | Oksigen dan karbohidrat dikeluarkan. | |
| Karbon dioksida dan air dilepaskan. | Karbon dioksida dan air diserap. |
Definisi Respirasi Selular
Dalam proses ini, karbohidrat dalam bentuk glukosa dipecahkan dan bersama dengan oksigen, ditukar menjadi karbon dioksida dan air dan dengan itu melepaskan tenaga sebagai ATP atau adenosine trifosfat. Tenaga ini digunakan untuk pelbagai aktiviti metabolik dan kerja selular yang lain.
Pernafasan selular berlaku dalam mitokondria dan sitoplasma sel. Tidak seperti fotosintesis, ia berfungsi siang dan malam. Walaupun ia bukan sebagai reaksi mudah seperti yang kita katakan, ia adalah proses yang panjang yang menjalani empat langkah utama.
- Glikolisis (membelah atau memecahkan gula) - Ia berlaku dalam sitoplasma sel, di mana satu molekul glukosa C6H12O6 dipecahkan kepada dua molekul asid piruvat. Jadi di sini dua molekul ATP dihasilkan dari satu molekul glukosa.
- Reaksi Peralihan - Asid pyruvik dihantar ke mitokondria, di mana ia dapat ditukar kepada Acetyl CoA dan terus dipecahkan lagi.
- Kitaran asid sitrik atau Kitaran Krebs - Ia berlaku dalam matriks mitokondria, di mana Acetyl CoA dipecahkan, dengan kehadiran oksigen dan empat ATP dihasilkan bersama dengan banyak NADH. Malah karbon dioksida dan air dilepaskan sebagai produk sisa dari tindak balas ini.
- Rangkaian Pengangkutan Elektron (ETC) - Ini juga dikenali sebagai Teori Chemiosmotik, yang dicadangkan oleh Peter Mitchell. Dalam tindak balas ini, tiga puluh dua (32) ATP dijana untuk setiap glukosa.
Jadi tindak balas secara keseluruhan ditulis sebagai:
Walau bagaimanapun, di atas kita membincangkan tentang hanya respirasi selular aerobik, yang berlaku di hadapan oksigen dan mengakibatkan pengeluaran tiga puluh lapan (38) molekul ATP dari satu molekul glukosa. Tetapi bagaimana dengan kes apabila terdapat kekurangan oksigen seperti ketika kita berlari atau ketika melakukan sebarang latihan. Ini dipanggil keadaan anaerobik, di mana mereka menghasilkan hanya dua (2) molekul ATP dari satu molekul glukosa dari laluan glikolisis sahaja.
Ia tidak menjalani pemecahan lagi molekul, kerana tubuh memerlukan tenaga segera pada saat itu. Kedua, tindak balas lain berlaku di hadapan oksigen, dan inilah sebabnya mereka dilangkau. Reaksi anaerobik juga dipanggil penapaian .
Oleh itu, ia dipanggil sebagai proses katabolik apabila tenaga dilepaskan dalam apa jua bentuk dengan memecahkan molekul besar ke yang lebih kecil.
Definisi Fotosintesis
Secara umumnya istilah, jika kita menentukan proses fotosintesis, kita akan mengatakan 'proses menukar cahaya matahari dan air menjadi tenaga atau makanan, dan ia dilakukan oleh tanaman hijau. Tetapi secara kimia ia adalah satu proses pengurangan pengoksidaan (pengoksidaan adalah penyingkiran elektron dan pengurangan adalah memperoleh elektron oleh molekul). Proses ini berlaku dalam cahaya (cahaya matahari) sahaja dan dipanggil sebagai proses pengoksidaan yang ringan .
Fotosintesis terjadi pada daun tumbuhan hijau, terutamanya dalam kloroplas yang merupakan struktur kecil yang terdapat dalam sel-sel daun. Kloroplas mengandungi klorofil (kimia hijau) yang bertanggungjawab untuk warna hijau daun.
Chlorophyll menyerap tenaga matahari dan digunakan untuk memisahkan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen. Oksigen selanjutnya dilepaskan ke atmosfer dari daun, dan karbon dioksida dan hidrogen digunakan untuk menjana makanan atau glukosa untuk tumbuh-tumbuhan.
Ia boleh dihuraikan dengan persamaan berikut:
Jadi kita boleh mengatakan bahawa dalam tindak balas di atas, terdapat pengoksidaan air H2O di hadapan cahaya matahari dan oksigen (O2) dan ion hidrogen (H +) dibebaskan. Ion hidrogen dan elektron yang dipindahkan dipindahkan ke karbon dioksida (CO2) dan dikurangkan sebagai produk organik. Oleh itu, tindak balas keseluruhan di mana karbohidrat (C6H12O6) dibentuk semasa fotosintesis ditakrifkan dalam persamaan.
Walaupun persamaan di atas adalah ringkasan keseluruhan proses, terdapat penglibatan banyak enzim dan reaksi lain juga. Proses ini dibahagikan kepada dua peringkat: tindak balas cahaya dan reaksi gelap.
- Reaksi cahaya - Tenaga cahaya diserap dan digunakan untuk pemindahan elektron dan menghasilkan adenosine triphosphate (ATP) dan pengurangan nikotin adenine dinucleotide fosfat (NADPH).
- Reaksi gelap - Dalam hal ini, karbon dioksida dikurangkan menjadi sebatian karbon organik, dengan bantuan ATP dan NADPH terbentuk semasa tindak balas cahaya.
Perbezaan utama antara pernafasan sel dan fotosintesis
Titik yang akan datang akan membentangkan perbezaan besar antara pernafasan sel dan fotosintesis:
- Proses di mana tenaga dihasilkan untuk sel untuk melakukan kerja dikenali sebagai respirasi selular . Ia berlaku di mitokondria sel, di mana oksigen dan karbohidrat ditukar kepada air dan karbon dioksida dan dengan itu melepaskan tenaga. Sementara itu, proses lain mendapatkan tenaga dengan bantuan cahaya matahari dan air dikenali sebagai fotosintesis . Walaupun proses ini terhad kepada tumbuhan hijau dan sedikit bakteria sahaja. Walau bagaimanapun, dalam tumbuh-tumbuhan, fotosintesis dilakukan oleh pigmen yang dipanggil sebagai klorofil, yang terdapat dalam daun.
- Pernafasan selular berlaku di semua sel hidup (dalam mitokondria) manakala fotosintesis berlaku hanya dalam tumbuh-tumbuhan yang mengandungi klorofil. Fotosintesis berlaku pada waktu siang sahaja sedangkan tidak ada keadaan sedemikian dalam hal pernafasan sel seperti yang terjadi pada siang hari dan pada malam hari juga.
- Reaksi yang terlibat dalam pernafasan sel adalah Glycolysis, Kreb atau Asid Citric, Rantaian Pengangkutan Elektron atau fosforilasi oksidatif. Walaupun dalam fotosintesis yang melibatkan reaksi adalah reaksi Cahaya, reaksi Gelap atau kitaran Calvin, Photolysis atau Water spitting complex.
- Pernafasan selular adalah reaksi eksotermik, kerana tenaga dikeluarkan dalam bentuk ATP dan digunakan dalam pelbagai aktiviti metabolik. Sebaliknya, fotosintesis adalah proses endotermik, kerana tenaga disimpan atau digunakan dan berupa glukosa atau tenaga kimia yang digunakan semasa reaksi gelap.
- Dalam proses pernafasan selular, tenaga berpotensi diubah menjadi tenaga kinetik, sementara itu dalam fotosintesis tenaga cahaya diubah menjadi tenaga potensial .
- Malah fosforilasi oksidatif berlaku dalam respirasi selular, manakala aktiviti fosforilasi berlaku dalam fotosintesis.
- Ciri - ciri penting lain dalam pernafasan sel adalah bahawa ia adalah proses katabolik . Kedua, oksigen dan karbohidrat (glukosa) diserap dalam proses, dan karbon dioksida dan air dibebaskan. Tetapi fotosintesis adalah proses anabolik di mana oksigen dan karbohidrat dikeluarkan, dan karbon dioksida dan air diserap.
Kesimpulannya
Dari artikel di atas, kita dapat mengatakan bahawa kedua-dua proses biologi berada dalam hubungan yang saling menguntungkan, di mana dari satu proses (fotosintesis) oksigen dibebaskan, yang digunakan dalam proses lain (pernafasan selular) dan sebagai balasan karbon dioksida dibebaskan dari proses pernafasan sel, yang digunakan dalam fotosintesis.
Kami juga menyedari bahawa tindak balas kimia kedua-dua kaedah adalah bertentangan antara satu sama lain, kita boleh mengatakan bahawa ini adalah proses saling bergantung, walaupun salah satunya berlaku di dalam tumbuhan sahaja.
