Ответ:
1. Фотосинтез — процесс, при котором организмы используют энергию света, чтобы синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды. При кислородном фотосинтезе выделяется кислород.
2. Хемосинтез — синтез органических веществ из углекислого газа за счёт энергии, выделяющейся при окислении неорганических веществ. Его осуществляют некоторые бактерии и археи; свет для этого процесса не нужен.
3. Сравнение процессов
| Признаки | Фотосинтез | Хемосинтез |
|---|---|---|
| Организмы | Растения, водоросли, цианобактерии | Некоторые бактерии и археи: например, серобактерии, нитрифицирующие и железобактерии |
| Используемые вещества | Углекислый газ и вода | Углекислый газ и неорганические вещества, окисление которых даёт энергию, например сероводород, аммиак, водород или соединения железа |
| Этапы процесса | Световая стадия и фиксация углекислого газа (цикл Кальвина) | Окисление неорганического вещества и использование полученной энергии для фиксации углекислого газа; конкретные реакции зависят от организма |
| Необходимые вещества | Углекислый газ, вода, хлорофилл | Углекислый газ и подходящее неорганическое вещество — донор электронов; конкретный набор зависит от вида микроорганизма |
| Условия | Нужны свет и фотосинтетические пигменты | Свет не нужен; нужны соответствующее неорганическое вещество и условия для его окисления |
| Место протекания | В хлоропластах растений и водорослей; у цианобактерий — на мембранных структурах клетки | В клетках хемосинтезирующих бактерий и архей |
| Конечные продукты | Органические вещества, например углеводы; при кислородном фотосинтезе также кислород | Органические вещества; также образуются продукты окисления исходного неорганического вещества |
| Химические реакции | Суммарно: 6CO₂ + 6H₂O + энергия света → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ | Универсального уравнения нет: реакции окисления различаются. Пример окисления сероводорода: 2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O; высвободившаяся энергия используется для синтеза органических веществ из CO₂ |
| Количество и источник энергии | Поглощается энергия света и запасается в органических веществах | Используется энергия химических реакций окисления; её количество зависит от окисляемого вещества и условий |
В обеих группах процессов углекислый газ используется для образования органических веществ. Главное различие — источник энергии: свет при фотосинтезе и химические реакции при хемосинтезе.
