光合作用(photosynthesis)和細胞呼吸(cellular respiration)的區別

光合作用和細胞呼吸的關鍵區別在於光合作用利用二氧化碳和水產生葡萄糖和氧氣，而細胞呼吸利用葡萄糖和氧氣產生能量、二氧化碳和水。

光合作用和細胞呼吸是生物體內產生能量的兩種細胞過程。光合作用通過釋放氧氣作為副產品，把太陽的光能轉化為糖的化學能。另一方面，細胞呼吸是一個生物化學過程，細胞通過食物分子的化學鍵獲得能量。光合作用和細胞呼吸是生命的關鍵過程。本文著重介紹光合作用和細胞呼吸的區別。

什麼是光合作用(photosynthesis)？

光合作用是一個由光自養體進行的過程。光自養動物通過這個過程生產自己的食物。植物、藻類和藍藻是光自養的主要類群。光合作用過程中，利用光照、二氧化碳和水的光能在光合色素存在時轉化為葡萄糖和氧氣。氧是所有生物的重要組成部分，它作為光合作用的副產物被釋放到大氣中。光合作用是一個非常關鍵的過程，它允許地球上的生命繼續。光合作用產生的氧氣對於地球上大多數生物的呼吸過程是必不可少的。光合作用產生的碳水化合物是最簡單的食物形式，可以由活生物體加工來獲得能量。

圖01：光合作用

以下方程式是總結光合作用最常見的形式：

二氧化碳（6CO2）+水（6H2O）--藉助光能轉換-→葡萄糖（C6H12O6）+氧氣（6O2）

光合作用可分為兩個主要過程：光依賴（光反應）過程和非光（暗反應）過程。依賴光的光合作用需要實際的陽光來進行反應，而暗反應只需要光反應的產物來進行。光反應需要光子和水放出氧氣，產生ATP和NADPH。NADPH是一種能還原其氫分子的還原劑。

暗反應光合作用，也被稱為卡爾文循環，利用二氧化碳和新形成的NADPH來產生磷酸化甘油酯；這三種碳糖後來可以結合形成糖和澱粉。植物將這些產生的糖和澱粉以水果和山藥等形式儲存起來，以備將來使用。大多數其他生物依賴於植物通過光合作用產生的碳水化合物。因此，光自養生物是生態系統中幾乎所有食物鏈的初級生產者。

什麼是細胞呼吸(cellular respiration)？

細胞呼吸是細胞將大分子的化學能轉化為ATP形式的能量的生化過程。細胞呼吸利用碳水化合物、脂肪和蛋白質作為燃料。葡萄糖是細胞呼吸中最常用的能量來源。所有生物都進行呼吸：有氧呼吸時有氧呼吸，缺氧時無氧呼吸。原核細胞在細胞質中進行細胞呼吸，而真核細胞主要在細胞線粒體內進行細胞呼吸。在有氧呼吸中，一個葡萄糖分子可以產生36-38個ATP分子，而在無氧呼吸（通過糖酵解和發酵）只能產生2個ATP分子。

圖02：細胞呼吸

細胞呼吸可分為糖酵解、Krebs循環和電子傳遞鏈三個代謝過程。糖酵解發生在胞漿中，而Krebs循環發生在線粒體基質中。電子傳遞鏈發生在線粒體內膜。如果不存在氧氣，呼吸作用將通過糖酵解和發酵兩種代謝途徑發生。

光合作用(photosynthesis)和細胞呼吸(cellular respiration)的共同點

光合作用和細胞呼吸是生物體的重要過程。
此外，這兩個過程相互依賴。
它們是相輔相成的。

光合作用(photosynthesis)和細胞呼吸(cellular respiration)的區別

光合作用是在陽光和葉綠素存在下，將光能轉化為碳水化合物化學能的過程。然而，細胞呼吸是一個將有機化合物的化學能轉化為ATP（能量貨幣）的過程，以便將其用於生物體內發生的所有功能。所以，這就是光合作用和細胞呼吸之間的關鍵區別。此外，只有光自養生物進行光合作用，而所有生物都進行細胞呼吸。因此，這也是光合作用和細胞呼吸的區別。

此外，光合作用和細胞呼吸的另一個區別是光合作用利用二氧化碳和水，產生葡萄糖和氧氣，而細胞呼吸利用葡萄糖和氧氣，產生二氧化碳、水和能量。此外，光合作用通過兩個步驟進行：光反應和暗反應。與此相反，糖鏈分解是通過三個步驟進行的。此外，光合作用的部位是葉綠體，而細胞呼吸的部位是細胞質和線粒體。因此，我們也可以認為這是光合作用和細胞呼吸之間的區別。

光合作用(photosynthesis)和細胞呼吸(cellular respiration)的區別

總結 - 光合作用(photosynthesis) vs. 細胞呼吸(cellular respiration)

綜上所述，光合作用和細胞呼吸都是生物體為了獲得能量而發生的重要過程。然而，光合作用以化學能的形式將陽光儲存在糖和澱粉分子中，而細胞呼吸作用則分解糖和澱粉等有機化合物，以ATP（能量貨幣）的形式產生能量。這兩個過程相互依賴；動物以植物產生的水果為食，以獲得用於細胞呼吸的有機化合物；它們還利用釋放到空氣中的氧氣進行呼吸，而植物則依賴動物呼入空氣中的二氧化碳進行光合作用。如果沒有一個，另一個存活的機會就會急劇下降。因此，本文總結了光合作用和細胞呼吸的區別。