Photosynthese und Atmung sind zwei grundlegende Prozesse, die auf zellulärer Ebene in lebenden Organismen stattfinden. Sie sind verantwortlich für die Produktion von Energie und sind integraler Bestandteil des Energiestoffwechsels. Beide Prozesse sind eng miteinander verbunden, aber sie unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht voneinander. In diesem Artikel werden wir die Unterschiede zwischen Photosynthese und Atmung näher beleuchten und anhand einer Tabelle am Artikelende gegenüberstellen.
Photosynthese
Die Photosynthese ist ein Prozess, der nur in pflanzlichen Zellen, insbesondere in den Chloroplasten, stattfindet. Dieser Prozess nutzt Lichtenergie – meistens von der Sonne – um energiereiche chemische Verbindungen, wie Glukose, zu synthetisieren. In diesem Prozess wird Kohlendioxid (CO2) aus der Luft und Wasser (H2O) aus dem Boden verwendet, um die genannten energiereichen Moleküle herzustellen. Gleichzeitig wird als Nebenprodukt Sauerstoff (O2) freigesetzt.
Der Prozess der Photosynthese kann in zwei Hauptstadien unterteilt werden: die Lichtreaktion und die Dunkelreaktion. In der Lichtreaktion wird Sonnenenergie verwendet, um Elektronen auf ein höheres Energieniveau zu heben. Diese Elektronen werden dann genutzt, um energiereiche Verbindungen wie ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH (Nicotinamidadenindinukleotidphosphat) herzustellen. Die Dunkelreaktion, auch Calvin-Zyklus genannt, wandelt die Energie aus ATP und NADPH mittels enzymatischer Reaktionen in Glukose um.
Atmung
Die Atmung, auch Zellatmung genannt, ist ein Prozess, der in allen lebenden Zellen, sowohl pflanzlichen als auch tierischen, stattfindet. Dieser Prozess ist dafür verantwortlich, die in Nahrungsmolekülen gespeicherte Energie in eine Form umzuwandeln, die von der Zelle verwendet werden kann. Dabei wird die energiereiche Verbindung ATP – das universelle Energiewährungs-Molekül der Zelle – produziert.
Die Atmung umfasst mehrere Stadien: die Glykolyse, den Citratzyklus und die oxidative Phosphorylierung. Im Verlauf dieser Prozesse wird Glukose – teilweise unter Verwendung von Sauerstoff – vollständig in Wasser und Kohlendioxid umgewandelt. Im Gegensatz zur Photosynthese wird bei der Atmung also Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid freigesetzt.
Tabelle: Unterschied zwischen Photosynthese und Atmung
| Eigenschaft | Photosynthese | Atmung |
|---|---|---|
| Ort der Reaktion | Chloroplasten in pflanzlichen Zellen | Mitochondrien in allen lebenden Zellen |
| Benötigte Substanzen | Licht, Kohlendioxid, Wasser | Glukose, Sauerstoff |
| Produkte | Glukose, Sauerstoff | Kohlendioxid, Wasser, ATP |
| Verwendung von Sauerstoff | Produktion | Verbrauch |
| Gegenwirkende Prozesse | Lichtreaktion und Dunkelreaktion | Glykolyse, Citratzyklus, oxidative Phosphorylierung |
| Primäre Funktion | Energiegewinnung aus Licht | Energiegewinnung aus Nahrungsmolekülen |
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Photosynthese und Atmung zwei wesentliche Prozesse im Energiestoffwechsel von Pflanzen und Tieren sind. Während die Photosynthese Lichtenergie in chemische Energie umwandelt und dabei Sauerstoff produziert, nutzt die Atmung diese gespeicherte Energie zur Erzeugung von ATP und setzt dabei Kohlendioxid und Wasser frei.