Différence entre la chimiosynthèse et la photosynthèse

Différence principale - chimiosynthèse vs photosynthèse

La chimiosynthèse et la photosynthèse sont les deux principaux mécanismes de production dans lesquels les organismes produisent leur propre nourriture. Les deux processus interviennent dans la production de sucres simples comme le glucose à partir de dioxyde de carbone et d'eau. le différence principale entre la chimiosynthèse et la photosynthèse est que la chimiosynthèse est le processus qui synthétise les composés organiques dans la cellule par l'énergie générée par les réactions chimiques tandis que la photosynthèse est le processus qui synthétise les composés organiques grâce à l'énergie du soleil.

Cet article se penche sur,

1. Quelle est la chimiosynthèse
       - Définition, caractéristiques, processus
2. Qu'est-ce que la photosynthèse?
       - Définition, caractéristiques, processus
3. Quelle est la différence entre la chimiosynthèse et la photosynthèse

Quelle est la chimiosynthèse

La chimiosynthèse est la synthèse de composés organiques avec l'utilisation de l'énergie obtenue en oxydant des composés inorganiques. La chimiosynthèse se produit en l'absence de lumière solaire, dans des endroits tels que les sources hydrothermales situées dans les profondeurs de l'océan. Les organismes vivant dans les sources hydrothermales utilisent des composés inorganiques provenant du fond marin comme source d’énergie pour la production de nourriture. Ainsi, les sources hydrothermales consistent en une biomasse élevée, y compris une répartition clairsemée des animaux, qui dépendent de la perte de nourriture par chimiosynthèse. La chimiosynthèse est principalement effectuée par des microbes, qui se trouvent sur le fond de la mer, formant des tapis microbiens. On trouve sur le tapis des vers gris, des patelles et des escargots, comme des brouteurs. Les prédateurs viennent aussi manger ces brouteurs. Des animaux tels que les vers à tube vivent en symbiose avec les bactéries chimiosynthétiques. Des vers géants à côté d’un évent hydrothermal sont montrés dans Figure 1.

Figure 1: Vers géants à tube à côté d'un évent hydrothermal

Au cours de la chimiosynthèse, les bactéries utilisent l’énergie emmagasinée dans les liaisons chimiques de sulfure d’hydrogène ou d’hydrogène afin de produire du glucose à partir de dioxyde de carbone et d’eau dissous. La réaction chimique pour l'utilisation de sulfure d'hydrogène dans la chimiosynthèse est indiquée ci-dessous..

12H₂S+   6CO₂    → C₆H₁₂O₆ (Glucose) + 6H₂O   +    12S

Les organismes qui effectuent la chimiosynthèse sont appelés chimiotropes. Les chimiorganotrophes et les chimiolithotrophes sont les deux catégories de chimiotrophes. Les chimiolithotrophes utilisent des électrons provenant de sources chimiques inorganiques telles que le sulfure d'hydrogène, les ions ammonium, les ions ferreux et le soufre élémentaire. Acidithiobacillus ferrooxidans qui est une bactérie du fer, Nitrosomonas qui est une bactérie nitrosifiante, Nitrobactor qui est une bactérie nitrifiante, des protéobactéries oxydantes du soufre, des aquificaèles et des archées méthanogènes sont les exemples chimiolithotrophe.

Qu'est-ce que la photosynthèse?

La photosynthèse est le processus par lequel les plantes vertes et les algues synthétisent le glucose sous forme de dioxyde de carbone et d'eau en utilisant la lumière du soleil comme source d'énergie. Le pigment chlorophylle est impliqué dans ce processus. Chez les plantes, la photosynthèse se produit dans des plastides spécialisés appelés chloroplastes. Les plantes supérieures sont composées de feuilles contenant plus de chlorophylle afin de réaliser efficacement la photosynthèse.

Figure 2: Feuilles photosynthétiques

On trouve deux catégories de photosynthèse: la photosynthèse oxygénique et la photosynthèse anoxygénique. La photosynthèse oxygénique se produit chez les cyanobactéries, les algues et les plantes, tandis que la photosynthèse anoxygénique se produit chez les bactéries au soufre pourpre et les bactéries au soufre vert. Au cours de la photosynthèse oxygénique, les électrons sont transférés de l'eau au dioxyde de carbone. De ce fait, l'eau s'oxyde et le dioxyde de carbone est réduit, produisant du glucose. Par conséquent, le donneur d'électrons dans la photosynthèse oxygénique est l'eau. L'oxygène gazeux est un sous-produit de la photosynthèse oxygénique. En revanche, une photosynthèse oxygénique ne produit pas d'oxygène en tant que sous-produit. Le donneur d'électrons est variable et il peut s'agir de sulfure d'hydrogène. Les réactions chimiques de la photosynthèse oxygénée et anoxygénique sont présentées ci-dessous..

Photosynthèse oxygénique:

6CO₂   +   12h₂O   +   Energie lumineuse →   C₆H₁₂O₆   +   6O₂   +   6h₂O

Photosynthèse anoxygénique:

CO₂   +   2H₂S   +   Energie lumineuse → [CH₂O] + 2S   +   H₂O

Les organismes qui effectuent la photosynthèse sont appelés phototrophes. Les photoautotrophes et les photohétérotrophes sont les deux catégories de phototrophes. Le dioxyde de carbone est la source de carbone des photoautotrophes, alors que le carbone organique est la source de carbone des photohétérotrophes. Les plantes vertes, les cyanobactéries et les algues sont des exemples de photoautotrophes et certaines bactéries comme Rhodobacteur sont des exemples pour les photohétérotrophes.

Différence entre la chimiosynthèse et la photosynthèse

Source d'énergie

Chimiosynthèse: La source d'énergie de la chimiosynthèse est l'énergie chimique stockée dans des produits chimiques inorganiques tels que le sulfure d'hydrogène..

Photosynthèse: La source d'énergie de la photosynthèse est la lumière du soleil.

Conversion de l'énergie

Chimiosynthèse: L'énergie chimique stockée dans les composés inorganiques est stockée dans les composés organiques lors de la chimiosynthèse.

Photosynthèse: L'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique lors de la photosynthèse.

Organismes

Chimiosynthèse: Les organismes chimiosynthétiques sont collectivement appelés chimiotropes.

Photosynthèse: Les organismes photosynthétiques sont collectivement appelés phototrophes.

Pigments impliqués

Chimiosynthèse: Aucun pigment n'est impliqué dans la chimiosynthèse.

Photosynthèse: La chlorophylle, les caroténoïdes et les phycobilines sont les pigments impliqués dans la photosynthèse.

Les plastides impliqués 

Chimiosynthèse: Les plastides ne sont pas impliqués dans la chimiosynthèse.

Photosynthèse: Les chloroplastes sont les plastides présents dans les plantes; les réactions de photosynthèse sont concentrées dans la cellule.

L'oxygène en tant que sous-produit

Chimiosynthèse: L'oxygène gazeux n'est pas libéré en tant que sous-produit. 

Photosynthèse: L'oxygène est libéré comme sous-produit lors de la photosynthèse.

Contribution à l'énergie biosphérique totale

Chimiosynthèse: La chimiosynthèse contribue moins à l’énergie biosphérique totale.

Photosynthèse: La photosynthèse contribue davantage à l’énergie biosphérique totale.

Les catégories

Chimiosynthèse: Les chimiorganotrophes et les chimiolithotrophes sont les deux catégories de chimiotrophes.

Photosynthèse: Les photoautotrophes et les photohétérotrophes sont les deux catégories de phototrophes.

Présence

Chimiosynthèse: La chimiosynthèse se trouve dans des bactéries telles que Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter, protéobactéries oxydantes de soufre, aquificaeles et archaea comme des archaea méthanogènes.

Photosynthèse: La photosynthèse se trouve dans les plantes vertes, les cyanobactéries, les algues et Rhodobacteur comme les bactéries.

Conclusion

La chimiosynthèse et la photosynthèse sont deux types de productions primaires trouvées parmi les organismes. La chimiosynthèse et la photosynthèse alimentent toutes les formes de vie sur la terre. La plupart des organismes chimiosynthétiques et photosynthétiques utilisent le dioxyde de carbone et de l'eau pour produire des composés organiques en tant qu'aliments. La chimiosynthèse utilise l'énergie chimique stockée dans des composés inorganiques afin de produire des sucres simples comme le glucose. C'est la principale source d'énergie de la plupart des animaux présents dans les sources hydrothermales situées en haute mer, où la lumière du soleil est incapable d'atteindre. En revanche, la photosynthèse utilise l'énergie lumineuse du soleil pour produire du glucose. La chimiosynthèse se trouve principalement dans les bactéries, qui peuvent vivre de manière indépendante sur le fond marin ou dans des symbiotes vivant à l'intérieur d'animaux tels que les vers à tube, en remplaçant leurs tripes. Les plantes terrestres sont les principaux producteurs de la plupart des chaînes alimentaires de la planète. Cependant, la principale différence entre la chimiosynthèse et la photosynthèse est leur source d'énergie.

Référence:
1. Comité des possibilités de recherche en biologie du Conseil national de recherche (États-Unis). «Écologie et écosystèmes». Opportunités en biologie. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1 er janvier 1989. Web. 03 avril 2017.
2. Conseil des études océanographiques du Conseil national de recherches (États-Unis). «Réalisations en océanographie biologique». 50 ans de découvertes océaniques: National Science Foundation 1950-2000. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 03 avril 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. «Photosynthesis.» La cellule: une approche moléculaire. 2ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 03 avril 2017.

Courtoisie d'image:
1. “Vers géants du tube à côté de l'évent” Par la Nasa - (Domaine Publique) via Commons Wikimedia
2. “318743” (Domaine public) via Pixabay