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세포 호흡 은 산소와 포도당을 이산화탄소와 물로 변환하고 궁극적으로 신체 세포에 에너지를 생성하는 간단한 과정이기 때문에 모든 생물체에서 발생합니다. 반대로 광합성 은 엽록소를 함유하고 햇빛과 물을 사용하여 에너지로 변환하는 녹색 식물에서 발생합니다.
이것은 에너지 를 얻는 목표는 같지만 다른 방법, 다른 소스를 사용하여 다른 제품을 제공하는 두 가지 상호 과정입니다. 생명체가 필요로하는 에너지 교환에는 둘 다 필요합니다. 세포 호흡 은 식물 또는 동물, 원핵 생물 또는 진핵 생물이지만 광합성은 녹색 식물에서만 그리고 몇몇 박테리아에서 실행되는 모든 유형의 살아있는 세포에 의해 수행되지만.
내부적 으로든 외부 적 으로든 직접적이든 간접적이든 에너지의 필요없이 작업이 수행되는 것을 상상할 수 없다. 그러므로 우리는이 두 과정이 지구에서 생명을 유지하는 데 필수적인 요소 중 하나라고 말할 수 있습니다. 이 시점에서 우리는 살아있는 세포에 대한 두 가지 필수 에너지와 에너지 제공 반응의 차이점을 고려할 것입니다. 하나는 세포 호흡이고 다른 하나는 광합성입니다.
비교 차트
비교 근거 | 세포 호흡 | 광합성 |
---|---|---|
의미 | 세포 호흡은 에너지를 변환하여 신체의 다른 세포에 제공하는 과정입니다. 여기서 포도당과 산소는 이산화탄소와 물로 변환되어 에너지 (ATP)가 방출됩니다. | 햇빛과 물을 사용하여 에너지로 변환하는 과정을 광합성이라고하며, 녹색 식물과 박테리아가 거의 없기 때문에 특별히 수행됩니다. 엽록소라고하는 녹색 안료가이 전환 과정을 담당합니다. |
발생 | 녹색 및 녹색이 아닌 식물에서 살아있는 세포. | 광합성은 엽록소를 함유 한 식물에서만 발생합니다. |
세포 호흡은 밝은 곳 (낮)과 어두운 곳 (밤)에서 발생합니다. | 광합성은 빛 (일)에서만 일어난다. | |
관련된 반응 | 1. 세포질에서 발생하는 당분 해. 2. Krebs 또는 Citric acid cycle은 세포의 미토콘드리아 매트릭스에서 발생합니다. 3. 미토콘드리아 막에서 발생하는 전자 수송 사슬 또는 산화 적 인산화. | 1. 엽록체의 그라나에서 발생하는 가벼운 반응. 2. 엽록체 기질에서 어두운 반응 또는 캘빈주기가 발생합니다. 3. 틸라코이드 루멘에서 발생하는 광분해 또는 물 침적 복합체. |
에너지 | 이 과정에서 에너지가 방출되므로 발열 반응입니다. | 에너지가 저장되거나 활용 될 때 흡열 과정입니다. |
방출되는 에너지는 ATP의 형태로 다양한 대사 활동에 사용됩니다. | 에너지는 포도당 또는 화학 에너지의 형태로 어두운 반응 중에 사용됩니다. | |
잠재적 에너지는 운동 에너지로 변환됩니다. | 빛 에너지는 잠재적 인 에너지로 변환됩니다. | |
산화 인산화 | 세포 호흡에서 산화 적 인산화가 일어난다. | 여기에서 광인 산화가 발생합니다. |
다른 활동 | 이화 과정입니다. | 신진 대사 과정입니다. |
이 과정에서 산소와 탄수화물이 흡수됩니다. | 산소와 탄수화물이 방출되었습니다. | |
이산화탄소와 물이 방출됩니다. | 이산화탄소와 물이 흡수됩니다. |
세포 호흡의 정의
이 과정에서 포도당 형태의 탄수화물이 분해되어 산소와 함께 이산화탄소와 물로 변환되어 ATP 또는 아데노신 트리 포스페이트로 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 다양한 대사 활동 및 기타 세포 활동에 사용됩니다.
세포 호흡은 세포의 미토콘드리아와 세포질에서 발생합니다. 광합성과 달리 밤낮으로 작동합니다. 우리가 말하는 것처럼 간단한 반응은 아니지만, 4 가지 주요 단계를 거치는 긴 과정입니다.
- 당분 해 (당의 쪼개짐 또는 깨짐) – 포도당 C6H12O6의 한 분자가 두 개의 분자 피루브산으로 분해되는 세포의 세포질에서 발생합니다. 그래서 여기에 하나의 포도당 분자에서 두 개의 ATP 분자가 생성됩니다.
- 전이 반응 – 피루브산은 미토콘드리아로 보내져 아세틸 CoA로 전환되어 더 분해됩니다.
- 구연산주기 또는 Krebs주기 – 이것은 아세틸 CoA가 파괴 된 미토콘드리아의 매트릭스에서 발생하며 산소의 존재하에 많은 NADH와 함께 4 개의 ATP가 생성됩니다. 이산화탄소와 물조차도이 반응에서 폐기물로 방출됩니다.
- 전자 수송 체인 (ETC) – 이것은 화학자 이론으로도 알려져 있으며 Peter Mitchell이 제안했습니다. 이 반응에서, 모든 포도당에 대해 32 개의 ATP 가 생성된다.
따라서 전반적인 반응은 다음과 같이 작성됩니다.
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그러나, 위에서 논의한 것은 호기성 세포 호흡에 관한 것인데, 산소의 존재 하에서 발생하여 하나의 포도당 분자로부터 ATP의 38 개의 분자가 생성된다. 그러나 우리가 달리거나 운동을 할 때와 같이 산소 부족이있는 경우는 어떻습니까? 이것을 혐기성 조건 이라고하며, 여기서는 해당 경로에서 단 하나의 포도당 분자에서 2 개의 ATP 분자 만 생성합니다.
신체가 그 순간에 즉각적인 에너지를 요구하기 때문에 분자의 추가 분해를 거치지 않습니다. 둘째, 산소가있는 상태에서 다른 반응이 일어나기 때문에 이것이 생략됩니다. 혐기성 반응을 발효 라고도합니다.
따라서 큰 분자를 더 작은 분자로 쪼개서 에너지를 어떤 형태로든 방출하기 때문에이 과정 을 이화 과정 이라고합니다.
광합성의 정의
일반적으로 우리가 광합성 과정을 정의하면 용어는 햇빛과 물을 에너지 나 음식으로 변환하는 과정이라고 말하며 녹색 식물에 의해 수행됩니다. 그러나 화학적으로 산화 환원 공정입니다 (산화는 전자를 제거하고 분자가 전자를 환원시키는 것입니다). 이 과정은 빛 (햇빛)에서만 발생하며 소위 빛이 활성화 된 산화 과정입니다.
광합성은 녹색 식물의 잎, 특히 잎 세포에 존재하는 작은 구조 인 엽록체에서 발생합니다. 엽록체에는 엽록소 (녹색 화학 물질)가 포함되어 있으며 잎의 녹색을 담당합니다.
엽록소는 태양 에너지를 흡수하여 물 분자를 산소와 수소로 분리하는 데 사용됩니다. 추가의 산소는 잎으로부터 대기로 방출되고, 이산화탄소 및 수소는 식물을위한 음식 또는 포도당을 생성하는데 사용된다.
다음 방정식으로 자세히 설명 할 수 있습니다.
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따라서 우리는 위의 반응에서 햇빛과 산소 (O2)의 존재 하에서 물 H2O의 산화가 있고 수소 이온 (H +)이 방출된다고 말할 수 있습니다. 제거 된 수소 이온 및 전자는 이산화탄소 (CO2)로 이동하여 유기 생성물로서 환원된다. 따라서 광합성 과정에서 탄수화물 (C6H12O6)이 생성되는 전반적인 반응은 방정식에 정의되어 있습니다.
위의 방정식은 전체 과정의 요약이지만 많은 효소 및 기타 반응도 포함됩니다. 이 과정은 가벼운 반응과 어두운 반응의 두 단계로 나뉩니다.
- 빛 반응 – 빛 에너지가 흡수되어 전자의 전달에 사용되어 ATP (아데노신 트리 포스페이트)와 NADPH (니코틴 아데닌 디 뉴클레오티드 포스페이트)를 생성합니다.
- 암흑 반응 – 여기에서, 광 반응 동안 형성된 ATP 및 NADPH의 도움으로 이산화탄소가 유기 탄소 화합물로 환원됩니다.
세포 호흡과 광합성의 주요 차이점
다음 포인트는 세포 호흡과 광합성의 실질적인 차이를 나타냅니다.
- 세포가 작용하기 위해 에너지가 생성되는 과정을 세포 호흡이라고 합니다. 산소와 탄수화물이 물과 이산화탄소로 전환되어 에너지를 방출하는 세포의 미토콘드리아에서 발생합니다. 한편, 햇빛과 물의 도움으로 에너지를 얻는 또 다른 과정을 광합성이라고 합니다. 이 과정은 녹색 식물과 박테리아만으로 제한됩니다. 그러나 식물에서 광합성은 잎에 나타나는 엽록소라고 불리는 안료에 의해 수행됩니다.
- 세포 호흡은 모든 살아있는 세포 (미토콘드리아에서)에서 발생하지만 광합성은 엽록소를 함유 한 식물에서만 발생합니다. 광합성은 낮 에만 발생하지만 낮 과 밤에도 세포 호흡의 경우에는 그러한 상태가 없습니다.
- 세포 호흡과 관련된 반응 은 당분 해, Krebs 또는 구연산주기, 전자 수송 사슬 또는 산화 적 인산화입니다. 광합성에서 수반되는 반응은 빛 반응, 암흑 반응 또는 캘빈주기, 광분해 또는 물 침착 복합체이다.
- 세포 호흡은 에너지가 ATP 형태로 방출되고 다양한 대사 활동에 사용되므로 발열 반응 입니다. 다른 한편으로, 광합성은 에너지가 저장되거나 이용되고 암흑 반응 동안 사용되는 포도당 또는 화학 에너지의 형태이므로 흡열 과정 이다.
- 세포 호흡 과정에서, 잠재적 에너지는 운동 에너지로 변환되는 반면 광합성에서는 빛 에너지가 잠재적 에너지로 변환됩니다 .
- 산화 적 인산화도 세포 호흡에서 발생하는 반면, 인산화 활성은 광합성에서 발생합니다.
- 세포 호흡의 다른 중요한 특징 은 그것이 이화 과정 이라는 것입니다. 둘째, 산소 및 탄수화물 (포도당)이 공정에서 흡수되고 이산화탄소와 물이 방출됩니다. 그러나 광합성은 산소와 탄수화물이 방출되고 이산화탄소와 물이 흡수되는 신진 대사 과정 입니다.
결론
위의 기사에서 우리는 두 가지 생물학적 과정이 상호 유익한 관계에 있다고 말할 수 있습니다. 한 과정에서 광합성이 산소가 방출되고 다른 과정에서 사용되며 (세포 호흡) 그 결과로 이산화탄소가 방출됩니다. 세포 호흡 과정, 광합성에 사용됩니다.
우리는 또한 두 방법의 화학 반응이 서로 반대임을 알았습니다. 이들 중 하나는 식물에서만 발생하지만 상호 의존적 인 과정이라고 말할 수 있습니다.