ההבדל העיקרי בין נשימה לפוטוסינתזה הוא שהנשימה היא תהליך ביוכימי המנצל חמצן וממיר מזון לאנרגיה בעוד שפוטוסינתזה היא תהליך שמייצר פחמימות ומשחרר חמצן לאטמוספירה.
נשימה ופוטוסינתזה הם שניים מהתהליכים החשובים ביותר בחיים. שני התהליכים המרתקים הללו שונים זה מזה במובנים רבים כפי שנדון במאמר זה. בראש ובראשונה, אחד מהתהליכים הללו ממיר את האנרגיה הבלתי ניתנת לשימוש למזון, בעוד שהתהליך השני מייצר צורת אנרגיה שימושית מאותו מזון מאוחסן. בנוסף, פחמן דו חמצני מעורב בשני התהליכים הללו, אך במקומות שונים.
מהי נשימה?
נשימה היא תהליך ביוכימי הממיר מזון לאנרגיה עם חמצן, והוא מתרחש בתוך התאים של כל היצורים החיים. בנשימה, האנרגיה הביוכימית של המזון הופכת לאדנוזין טריפוספט (ATP) ולפחמן דו חמצני כתוצאה מניצול חמצן. פחמן דו חמצני הוא תוצר הפסולת והמוצר העיקרי ATP הוא צורת האנרגיה השימושית של אורגניזמים. למעשה, זהו מטבע האנרגיה של אורגניזמים חיים. לכן, הנשימה היא הדרך העיקרית להשגת אנרגיה, שהיא חיונית לשמירה על כל התהליכים הביולוגיים. לפיכך, ניתן לקבוע שהנשימה מייצרת אנרגיה על ידי שריפת המזונות בתוך התאים. סוכרים (גלוקוז), חומצות אמינו וחומצות שומן הם בין מצעי הנשימה בשימוש רב בנשימה.
איור 01: נשימה
חשוב לשים לב שתהליך הנשימה הוא או אירובי או אנאירובי בהתאם למעורבות החמצן בתהליך. תהליך הנשימה האירובית משתמש בחמצן כמקבל האלקטרונים הסופי בעוד שהנשימה האנאירובית מתרחשת בהיעדר חמצן ועושה שימוש בכימיקלים אחרים כגון תרכובות גופרית להפקת אנרגיה.
תהליך הנשימה האירובית כולו כולל ארבעה שלבים עיקריים: גליקוליזה, מחזור חומצת לימון (מחזור קרבס), דקרבוקסילציה חמצונית של פירובט וזרחון חמצוני. בסוף הנשימה האירובית, הוא מייצר כמות נטו של 38 מולקולות ATP ממולקולת גלוקוז אחת (C6H12O 6).
מה זה פוטוסינתזה?
פוטוסינתזה הוא התהליך הביוכימי הממיר את האנרגיה של אור השמש לתרכובות אורגניות באמצעות פחמן דו חמצני. פחמן דו חמצני (CO2) מגיב עם מים (H2O) בנוכחות אור שמש ויוצר גלוקוז (C6 H12O6) וחמצן (O2).
פוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסט של תאי הצמחים, האצות הירוקות והציאנובקטריות. והכי חשוב, הפוטוסינתזה שומרת על רמת ה-CO2 העולמית ברמה נמוכה ומשפרת את רמת ה-O2 של האטמוספרה. עם זאת, לפעילויות האנתרופוגניות האחרונות יש השפעות מזיקות על הטיהור הפוטוסינתטי של CO2 באטמוספירה.
איור 02: פוטוסינתזה
הצבע הירוק של הכלורופיל בכלורופלסט אחראי על לכידת אור השמש ברמה הרצויה לתהליך ההפעלה של אלקטרונים. ישנם שני שלבים עיקריים בפוטוסינתזה: תגובת אור ותגובה כהה. תגובת האור כוללת Z-schema ופוטוליזה של מים בעוד שהתגובה הכהה כוללת מחזור קלווין ומנגנוני ריכוז פחמן.היעילות של כל תהליך הפוטוסינתזה משתנה בין 3-6%. עם זאת, זה תלוי בעיקר ברמת הפחמן הדו חמצני באטמוספרה, בעוצמת האור ובטמפרטורה.
מהם הדמיון בין נשימה לפוטוסינתזה?
- נשימה ופוטוסינתזה הם שני תהליכים ביוכימיים חשובים המתרחשים באורגניזמים חיים.
- פחמן דו חמצני, חמצן, גלוקוז ומים ממלאים תפקידים מרכזיים בשני התהליכים.
- כמו כן, הם מתרחשים ברמה הסלולרית.
- יתר על כן, שני התהליכים חשובים בכל העולם כדי לשמור על רמות CO2 ו-O2.
מה ההבדל בין נשימה לפוטוסינתזה?
נשימה ופוטוסינתזה הם שני תהליכים ביוכימיים חשובים ביותר המתרחשים באורגניזמים חיים. ההבדל העיקרי בין נשימה לפוטוסינתזה הוא שהנשימה שורפת מזון ומייצרת אנרגיה בעוד שפוטוסינתזה מייצרת מזונות על ידי לכידת אור השמש.יתר על כן, נשימה מתרחשת בכל האורגניזמים החיים אך פוטוסינתזה מתרחשת רק בצמחים, אצות וציאנובקטריה.
יתר על כן, הבדל נוסף בין נשימה לפוטוסינתזה הוא המקום שבו היא מתרחשת. הנשימה מתרחשת במיטוכונדריה בעוד שפוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים. בנוסף, הנשימה מנצלת חמצן ומשחררת פחמן דו חמצני. לעומת זאת, הפוטוסינתזה מנצלת פחמן דו חמצני ומשחררת חמצן. לכן, זהו גם הבדל משמעותי בין נשימה לפוטוסינתזה.
סיכום – נשימה לעומת פוטוסינתזה
נשימה היא תהליך קטבולי ששורף מזון על מנת לייצר ATP. לעומת זאת, פוטוסינתזה היא תהליך אנבולי המייצר מזונות.כמו כן, נשימה מתרחשת בכל האורגניזמים החיים. אבל, פוטוסינתזה מתרחשת רק בפוטו-אוטוטרופים כמו צמחים, אצות וציאנובקטריה. באאוקריוטים, הנשימה מתרחשת במיטוכונדריה בעוד שפוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים. והכי חשוב, הפוטוסינתזה משחררת חמצן ושומרת על רמת הפחמן הדו חמצני באטמוספירה. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין נשימה לפוטוסינתזה.
