La respiración celular se lleva a cabo en todos los organismos vivos, ya que es el simple proceso de convertir oxígeno y glucosa en dióxido de carbono y agua y, en última instancia, producir energía para las células del cuerpo. Por el contrario, la fotosíntesis ocurre en las plantas verdes, que contienen clorofila y utilizan la luz solar y el agua para convertirla en energía.
Estos son los dos procesos recíprocos, con el mismo objetivo de obtener energía pero utilizando diferentes métodos, diferentes fuentes y, por lo tanto, dando diferentes productos. Incluso ambos son necesarios para el intercambio de energía que requieren los seres vivos. Aunque la respiración celular es realizada por todos los tipos de células vivas, ya sea una planta o un animal, procariotas o eucariotas, pero la fotosíntesis se ejecuta solo en plantas verdes y en pocas bacterias.
Uno no puede imaginar el trabajo a realizar sin el requerimiento de energía, ya sea interna o externamente, directa o indirectamente. Por lo tanto, podemos decir que estos dos procesos son uno de los elementos esenciales para mantener la vida en la Tierra. En este momento consideraremos la diferencia entre las dos reacciones esenciales y de suministro de energía a las células vivas, donde una es la respiración celular y la otra es la fotosíntesis.
Cuadro comparativo
| Bases para la comparación | Respiración celular | Fotosíntesis |
|---|---|---|
| Sentido | La respiración celular es el proceso de convertir energía y proporcionarla a las diferentes células del cuerpo. Aquí la glucosa y el oxígeno se convierten en dióxido de carbono y agua, y por lo tanto se libera energía (ATP). | El proceso de usar la luz solar y el agua para convertirlo en energía se llama fotosíntesis, que es especialmente realizada por las plantas verdes y pocas bacterias. El pigmento verde llamado clorofila es responsable de este proceso de conversión. |
| Ocurre en | La célula viva, también en plantas verdes y no verdes. | La fotosíntesis ocurre solo en plantas que contienen clorofila. |
| La respiración celular ocurre en la luz (día) así como en la oscuridad (noche). | La fotosíntesis tiene lugar solo a la luz (día). | |
| Reacción involucrada | 1. Glucólisis que ocurre en el citoplasma celular. 2. El ciclo de Krebs o ácido cítrico ocurre en la matriz mitocondrial de la célula. 3. Cadena de transporte de electrones o fosforilación oxidativa que ocurre en la membrana mitocondrial. | 1. La reacción a la luz que ocurre en grana del cloroplasto. 2. Reacción oscura o ciclo de Calvin que tiene lugar en el estroma del cloroplasto. 3. Fotólisis o complejo de escupir agua que tiene lugar en la luz tilacoidea. |
| Energía | Es una reacción exotérmica, ya que la energía se libera durante este proceso. | Es un proceso endotérmico, ya que la energía se almacena o utiliza. |
| La energía que se libera en forma de ATP se utiliza en diversas actividades metabólicas. | La energía está en forma de glucosa o energía química, que se utiliza durante la reacción oscura. | |
| La energía potencial se convierte en energía cinética. | La energía de la luz se convierte en energía potencial. | |
| Fosforilación oxidativa | En la respiración celular se produce la fosforilación oxidativa. | Aquí ocurre la fotofosforilación. |
| Otras actividades | Es un proceso catabólico. | Es un proceso anabólico. |
| El oxígeno y los carbohidratos se absorben en el proceso. | Oxígeno y carbohidratos liberados. | |
| Se liberan dióxido de carbono y agua. | El dióxido de carbono y el agua son absorbidos. |
Definición de respiración celular
En este proceso, el carbohidrato en forma de glucosa se descompone y, junto con el oxígeno, se convierte en dióxido de carbono y agua y, por lo tanto, libera energía como ATP o trifosfato de adenosina. Esta energía se utiliza para diversas actividades metabólicas y otros trabajos celulares.
La respiración celular ocurre en las mitocondrias y el citoplasma de la célula. A diferencia de la fotosíntesis, funciona día y noche. Aunque no es una reacción tan simple como decimos, es un proceso largo que se somete a cuatro pasos principales.
- Glucólisis (división o ruptura del azúcar) : se produce en el citoplasma de la célula, donde una molécula de glucosa C6H12O6 se divide en dos moléculas de ácido pirúvico. Entonces, aquí se generan dos moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa.
- Reacción de transición : el ácido pirúvico se envía a las mitocondrias, donde se convierte en Acetyl CoA y se descompone aún más.
- Ciclo de ácido cítrico o ciclo de Krebs : se produce en la matriz de las mitocondrias, donde se rompe el acetil CoA, en presencia del oxígeno y se generan cuatro ATP junto con muchos NADH. Incluso el dióxido de carbono y el agua se liberan como producto de desecho de esta reacción.
- La cadena de transporte de electrones (ETC) : también conocida como teoría quimiosmótica, propuesta por Peter Mitchell. En esta reacción, se generan treinta y dos (32) ATP por cada glucosa.
Entonces la reacción general se escribe como:
Sin embargo, lo que discutimos anteriormente fue solo sobre la respiración celular aeróbica, que ocurre en presencia de oxígeno y, por lo tanto, produce la producción de treinta y ocho (38) moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa. Pero, ¿qué pasa en el caso cuando hay escasez de oxígeno como cuando corremos o mientras hacemos algún ejercicio? Esto se llama condición anaeróbica, donde producen solo dos (2) moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa solo a partir de la vía de la glucólisis.
No se somete a una mayor descomposición de las moléculas, ya que el cuerpo exige energía inmediata en ese momento. En segundo lugar, otras reacciones ocurren en presencia de oxígeno, y esta es la razón por la que se omiten. La reacción anaeróbica también se llama fermentación .
Por lo tanto, se llama como el proceso catabólico ya que la energía se libera en cualquier forma al romper las moléculas grandes en las más pequeñas.
Definición de fotosíntesis
En términos generales, si definimos el proceso de fotosíntesis, diremos "el proceso de convertir la luz solar y el agua en energía o alimento, y lo realizan las plantas verdes". Pero químicamente es un proceso de oxidación-reducción (la oxidación es la eliminación de electrones y la reducción es ganar electrones por una molécula). Este proceso ocurre solo con luz (luz solar) y se denomina proceso de oxidación con energía luminosa .
La fotosíntesis ocurre en las hojas de las plantas verdes, especialmente en el cloroplasto, que es la pequeña estructura presente en las células de las hojas. El cloroplasto contiene clorofila (un químico verde) es responsable del color verde de las hojas.
La clorofila absorbe la energía del sol y se usa para separar las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno. Las hojas liberan más oxígeno a la atmósfera, y el dióxido de carbono y el hidrógeno se utilizan para generar alimentos o glucosa para las plantas.
Se puede elaborar mediante la siguiente ecuación:
Por lo tanto, podemos decir que en la reacción anterior, hay oxidación del agua H2O en presencia de luz solar y oxígeno (O2) y se liberan iones de hidrógeno (H +). Los iones de hidrógeno y electrones eliminados se trasladan al dióxido de carbono (CO2) y se reducen como producto orgánico. Entonces, la reacción general donde los carbohidratos (C6H12O6) se forman durante la fotosíntesis se define en la ecuación.
Aunque la ecuación anterior es un resumen de todo el proceso, también están involucradas muchas enzimas y otras reacciones. El proceso se divide en dos etapas: reacción de luz y reacción de oscuridad.
- Reacción de la luz: la energía de la luz se absorbe y se utiliza para las transferencias de electrones y, por lo tanto, produce el trifosfato de adenosina (ATP) y la reducción del fosfato de dinucleótido de adenina y nicotina (NADPH).
- Reacción oscura : en esto, el dióxido de carbono se reduce a compuestos orgánicos de carbono, con la ayuda de ATP y NADPH formados durante la reacción de luz.
Diferencias clave entre la respiración celular y la fotosíntesis
Los próximos puntos presentarán las diferencias sustanciales entre la respiración celular y la fotosíntesis:
- El proceso en el que se produce energía para que la célula haga el trabajo se conoce como respiración celular . Ocurre en las mitocondrias de la célula, donde el oxígeno y los carbohidratos se convierten en agua y dióxido de carbono y, por lo tanto, liberan energía. Mientras tanto, otro proceso de obtener energía con la ayuda de la luz solar y el agua se conoce como fotosíntesis . Aunque este proceso está restringido a plantas verdes y pocas bacterias solamente. Sin embargo, en las plantas, la fotosíntesis es realizada por el pigmento llamado clorofila, que se presenta en las hojas.
- La respiración celular tiene lugar en todas las células vivas (en las mitocondrias), mientras que la fotosíntesis ocurre solo en plantas que contienen clorofila. La fotosíntesis ocurre solo durante el día, mientras que en el caso de la respiración celular no existe tal condición, ya que ocurre tanto en el día como en la noche.
- Las reacciones involucradas en la respiración celular son la glucólisis, el ciclo de Krebs o del ácido cítrico, la cadena de transporte de electrones o la fosforilación oxidativa. Aunque en la fotosíntesis las reacciones involucradas son la reacción de Luz, la reacción oscura o el ciclo de Calvin, la Fotólisis o el complejo de escupir agua.
- La respiración celular es una reacción exotérmica, ya que la energía se libera en forma de ATP y se utiliza en diversas actividades metabólicas. Por otro lado, la fotosíntesis es un proceso endotérmico, ya que la energía se almacena o utiliza y está en forma de glucosa o energía química, utilizada durante la reacción oscura.
- En el proceso de respiración celular, la energía potencial se convierte en energía cinética, mientras que en la fotosíntesis la energía de la luz se convierte en energía potencial .
- Incluso la fosforilación oxidativa tiene lugar en la respiración celular, mientras que la actividad de fosforilación se produce en la fotosíntesis.
- Otras características importantes de la respiración celular son que es un proceso catabólico . En segundo lugar, el oxígeno y los carbohidratos (glucosa) se absorben en el proceso, y se liberan dióxido de carbono y agua. Pero la fotosíntesis es un proceso anabólico en el que se liberan oxígeno y carbohidratos, y se absorben dióxido de carbono y agua.
Conclusión
Del artículo anterior, podemos decir que tanto el proceso biológico están en relación mutuamente beneficiosa, donde de un proceso (fotosíntesis) se libera oxígeno, que se utiliza en otro proceso (respiración celular) y, a cambio, el dióxido de carbono se libera del proceso de respiración celular, que se utiliza en la fotosíntesis.
También notamos que las reacciones químicas de ambos métodos son opuestas entre sí, podemos decir que estos son el proceso interdependiente, aunque uno de ellos tiene lugar solo en plantas.
