ما الفرق بين التمثيل الضوئي والتنفس؟ - مادة الاحياء - 2025

الفرق الرئيسي بين التمثيل الضوئي والتنفس هو أنهما عمليات عكسية. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يدخل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى الجسم ، على عكس التنفس حيث يتم إطلاق هذه المركبات.

التنفس عملية معقدة تشمل امتصاص الأكسجين ، وتحويل المواد المعقدة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء ، وإطلاق الطاقة. في المقابل ، في عملية التمثيل الضوئي ، يتم بناء الكربوهيدرات المعقدة من خلال مواد بسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء ، في نفس الوقت الذي يتم فيه إطلاق الأكسجين. هذا هو السبب في أنهم يقال إنهم عمليات عكسية.

التمثيل الضوئي (يسار) والتنفس (يمين). الصورة على اليمين مأخوذة من بي بي سي

بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية التمثيل الضوئي هي العملية التي تأخذ فيها النباتات الخضراء ضوء الشمس لتحويلها إلى سكر أو جلوكوز. التنفس هو العملية التي تقوم بها معظم الخلايا بتكسير السكر / الجلوكوز لاستخدامها في الطاقة.

من ناحية أخرى ، يعد التمثيل الضوئي والتنفس عمليتين مكملتين تحصل فيه الكائنات الحية على المواد التي تحتاجها. تستهلك العمليتان وتنتجان نفس المواد: الماء والجلوكوز والأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، لكنهما يقومان بذلك بشكل مختلف.

8 اختلافات بين التمثيل الضوئي والتنفس

1- استخدام ثاني أكسيد الكربون والأكسجين

كما ذكرنا سابقًا ، يتم استخدام الأكسجين أثناء التنفس ويتكون ثاني أكسيد الكربون والماء. بدلاً من ذلك ، أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون والماء بينما يتم تحويل الأكسجين وإطلاقه.

2- الكائنات الحية التي تتم فيها العملية

يحدث التنفس في جميع خلايا الكائنات الحية ، بما في ذلك تلك التي تحتوي على الكلوروفيل ولونها أخضر وتلك التي لا تتمتع بهذه الخصوصية. يحدث التمثيل الضوئي فقط في الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على الكلوروفيل.

3- ضوء الشمس

من ناحية أخرى ، يحدث التمثيل الضوئي فقط عندما يكون هناك ضوء الشمس ، بينما يحدث التنفس في ظروف الضوء والظلام.

4- مسارات التمثيل الغذائي

أثناء التنفس ، يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم. في عملية التمثيل الضوئي ، تحدث تفاعلات الضوء في جرانا من البلاستيدات الخضراء. أثناء التنفس ، تحدث دورة حمض الستريك أو دورة كريبس في مصفوفة الميتوكوندريا. تحدث سلسلة نقل الإلكترون في غشاء الميتوكوندريا.

من ناحية أخرى ، تحدث التفاعلات المظلمة لعملية التمثيل الضوئي في سدى البلاستيدات الخضراء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء التحلل الضوئي أو فصل الماء في تجويف الثايلاكويد.

5- عملية تقويضية وابتنائية

التنفس هو عملية تقويضية تشمل تدمير الطعام أو الطاقة المخزنة وامتصاص الأكسجين. وبدلاً من ذلك ، فإن التمثيل الضوئي هو عملية بنائية تشمل تصنيع الطعام أو الطاقة حيث يتم إطلاق الأكسجين.

6- الكربوهيدرات

في عملية التنفس تتأكسد الكربوهيدرات. يتم تصنيع الكربوهيدرات في عملية التمثيل الضوئي. يتم إطلاق الطاقة أثناء التنفس ، مما يجعلها عملية طاردة للحرارة. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تخزين الطاقة وتحويلها إلى عملية ماصة للحرارة.

7- الطاقة

يتم إطلاق الطاقة في التنفس على شكل ATP. من جانبها ، في عملية التمثيل الضوئي ، يتم تخزين الطاقة الشمسية في شكل جلوكوز أو طاقة كيميائية.

8- وزن النباتات

على العكس من ذلك ، أثناء التنفس ، ينخفض ​​وزن النباتات الجافة. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يزداد وزن النباتات الجافة. بالإضافة إلى ذلك ، في التنفس ، يتم تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كامنة.

عملية التمثيل الضوئي

تستخدم النباتات والكائنات الأخرى عملية التمثيل الضوئي لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية. يمكن بعد ذلك إطلاق هذه الطاقة لاستخدامها كوقود لأنشطة الكائنات الحية الأخرى. يتم تخزين الطاقة الكيميائية في جزيئات الكربوهيدرات التي يتم تصنيعها بعد ذلك من ثاني أكسيد الكربون والماء.

معظم النباتات ، بما في ذلك الطحالب والبكتيريا الزرقاء ، قادرة على التمثيل الضوئي. لهذا السبب يطلق عليهم اسم الكائنات ذاتية التغذية ؛ أي أنهم يصنعون المواد لصنع الطعام.

يعتبر التمثيل الضوئي مسؤولاً إلى حد كبير عن إنتاج محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض والحفاظ عليه. كما أنها مسؤولة عن إنتاج معظم المركبات العضوية ومعظم الطاقة اللازمة للحياة على هذا الكوكب.

خاتمة

يحدث التمثيل الضوئي فقط في الخلايا التي تحتوي على الكلوروفيل أثناء ضوء النهار. تستخدم هذه العملية ثاني أكسيد الكربون والماء ليتم تنفيذها ؛ يتم تحرير الكربوهيدرات والأكسجين.

يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية على شكل كربوهيدرات. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تصنيع جزيئات ATP عن طريق تحويل الطاقة الشمسية. يتم قبول الهيدروجين المنطلق بواسطة NADP ويتم تقليله إلى NADP2.

يتم استخدام ATP المركب أثناء التفاعل المظلم لعملية التمثيل الضوئي وتحدث جميع العمليات في البلاستيدات الخضراء. معدل التمثيل الضوئي أسرع 20 مرة من معدل التنفس.

عملية التنفس

تتكون هذه العملية من تفاعلات التمثيل الغذائي التي تحدث في الكائنات الحية للخلايا. في هذه العملية ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية الحيوية من العناصر الغذائية إلى ATP. التفاعلات التي ينطوي عليها التنفس هي تفاعلات تقويضية تحطم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر.

خلال هذه العملية ، يتم إطلاق الطاقة وهي إحدى الطرق التي تطلق بها الخلية الطاقة الكيميائية كوقود للنشاط الخلوي.

يعتبر التنفس الخلوي تفاعلًا طاردًا للحرارة حيث يتم إطلاق الحرارة عند حدوثها. تحدث سلسلة التفاعلات من خلال خطوات مختلفة أو عمليات كيميائية حيوية.

تشمل العناصر الغذائية التي تُستخدم عادة في التنفس بشكل عام الجلوكوز والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية. أكثر المواد المؤكسدة شيوعًا هي الأكسجين.

خاتمة

يحدث التنفس في جميع الخلايا الحية للنبات. إنها أيضًا عملية تقويضية تستمر طوال النهار والليل. يستخدم التنفس الأكسجين والكربوهيدرات. المنتجات النهائية للتنفس هي ثاني أكسيد الكربون والماء.

يتم حجز الطاقة المنبعثة من الكربوهيدرات في ATP أثناء الأكسدة. ومع ذلك ، يتم فقدان بعض الطاقة في شكل حرارة. تؤدي أكسدة الكربوهيدرات إلى إطلاق جزيئات ATP ، وهي الطاقة المخزنة في الكائنات الحية. يتم استخدام ATP المركب أثناء التنفس في عمليات التمثيل الغذائي المختلفة.

الهيدروجين المنطلق أثناء أكسدة الكربوهيدرات محاصر في مستقبلات الهيدروجين. يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم وأكسدة الحمض في الميتوكوندريا. بشكل عام ، يكون معدل التنفس أبطأ من معدل التمثيل الضوئي.

المراجع

1. ما هو الفرق بين التمثيل الضوئي والتنفس؟ (2008) الكيمياء الحيوية. تعافى من enotes.com.
2. الفرق بين التنفس والتمثيل الضوئي. الاختلافات الرئيسية (2014) تعافى من majordifferences.com.
3. التمثيل الضوئي بدائية النواة والتصوير الفوتوغرافي iluminated. (2006) الاتجاهات في علم الأحياء الدقيقة. تعافى من sciencedirect.com.
4. التنفس الخلوي. (2017) العلوم. تعافى من thinkco.com.
5. الاختلافات بين التنفس والتمثيل الضوئي. مناقشة علم الأحياء. تعافى من biologydiscussion.com.
6. التمثيل الضوئي مقابل التنفس الخلوي. المدارس اللينة. تعافى من softschools.com.