სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის მთავარი განსხვავებაა სინათლის დამოკიდებულება ფოტოსინთეზის თითოეული ტიპის რეაქციაში. სინათლის რეაქცია ფოტოსინთეზში დამოკიდებულია სინათლეზე, ხოლო კალვინის ციკლი (ან ბნელი რეაქცია ფოტოსინთეზში) სინათლისგან დამოუკიდებელია.
ფოტოსინთეზი არის კვების აუტოტროფიული რეჟიმი, რომელიც გვხვდება მცენარეებში და სხვა ფოტოსინთეზურ ორგანიზმებში, როგორიცაა წყალმცენარეები და ციანობაქტერიები. ეს არის საკვების წარმოების ანაბოლური პროცესი. მცენარეებში ფოტოსინთეზი ხდება ორ ძირითად პროცედურაში. ეს არის სინათლის რეაქციის პროცესი და კალვინის ციკლი. ფოტოსინთეზის სინათლის რეაქცია არის სინათლეზე დამოკიდებული პროცესი, რომელიც მზის ენერგიას გარდაქმნის ქიმიურ ენერგიად.ამის საპირისპიროდ, კალვინის ციკლი, რომელსაც ასევე უწოდებენ ფოტოსინთეზის ბნელ რეაქციას, არის სინათლისგან დამოუკიდებელი პროცესი.
რა არის სინათლის რეაქცია?
ფოტოსინთეზის სინათლის რეაქციები ხდება ქლოროპლასტების თილაკოიდურ გარსებში. ისინი სინათლის დამოკიდებული რეაქციებია. ისინი მზის ენერგიას ქიმიურ ენერგიად გარდაქმნიან ქლოროფილის მოქმედებით. სინათლის რეაქციებში ორი ფოტოსისტემაა ჩართული. კერძოდ, ეს არის ფოტოსისტემა I და ფოტოსისტემა II. ფოტოსისტემები შთანთქავს შუქს მზის ენერგიის წყაროებიდან. ისინი შთანთქავენ სხვადასხვა ტალღის სიგრძეს სინათლეში. ამის შემდეგ ფოტოსისტემებში ელექტრონები შთანთქავენ ამ ენერგიას და აღელვდებიან. ელექტრონის მიმღებები იღებენ ამ ენერგიულ ელექტრონებს.
სურათი 01: სინათლის რეაქცია
აქედან გამომდინარე, ელექტრონების გადაცემის გზით, ფოსფორილირება ხდება ადენოზინ ტრიფოსფატის (ATP) წარმოქმნის მიზნით.ვინაიდან ეს პროცესი სინათლეზეა დამოკიდებული, იგი ცნობილია როგორც ფოტოფოსფორილირება. გარდა ამისა, წყალი მონაწილეობს პროცესში. ეს ცნობილია როგორც წყლის ფოტოლიზი, რომელიც იძლევა თავისუფალ ჟანგბადს და წყალბადის იონებს. წყალბადის იონის გრადიენტი მნიშვნელოვანია ფოსფორილირების პროცესში ელექტროქიმიური გრადიენტის შესაქმნელად. ფოტოსინთეზის სინათლის რეაქციას აქვს ორი კატეგორიის ციკლური რეაქციები და არაციკლური რეაქციები.
რა არის კალვინის ციკლი (ბნელი რეაქცია ფოტოსინთეზში)?
კალვინის ციკლი, რომელსაც ასევე უწოდებენ ფოტოსინთეზის ბნელ რეაქციას, არის სინათლის დამოუკიდებელი რეაქცია. ისინი ადგილს იკავებს ქლოროპლასტის სტრომაში. შესაბამისად, შაქრის ნაერთების ფორმირება ნახშირორჟანგით, როგორც საწყისი ნაერთი, ატარებს კალვინის ციკლს. თუმცა, კალვინის ციკლში ელექტრონების გააქტიურება არ ხდება. არაორგანული ნახშირბადი, რომელიც არსებობს ნახშირორჟანგის სახით, ფიქსირდება კალვინის ციკლში ტრიოზის შაქრის წარმოქმნით. ისინი ენერგიაზე დამოკიდებული რეაქციებია. კალვინის ციკლის სამი ძირითადი ეტაპია; ისინი წარმოადგენს საწყისი ნახშირბადის ნაერთების ნახშირბადის ფიქსაციას, შემცირებას და რეგენერაციას.
სურათი 02: კალვინის ციკლი
ნახშირბადის პირველი მიმღები სინათლისგან დამოუკიდებელ რეაქციებში არის 5 ნახშირბადის შაქარი, რომელიც ცნობილია როგორც რუბისკოს ბიფოსფატი (RuBP). ამგვარად წარმოქმნილი ექვსი ნახშირბადის ნაერთი იყოფა ორ სამ ნახშირბადის მოლეკულად, რომლებიც ცნობილია როგორც ფოსფოგლიცერინის მჟავა (PGA). შემდეგ PGA იყოფა გლიცერალდეჰიდის - 3 - ფოსფატის წარმოქმნით და აორმაგებს RuBP-ს. წარმოებული გლიცერალდეჰიდი - 3 - ფოსფატი გამოიყენება გლუკოზის წარმოებისთვის. გარდა ამისა, არსებობს ბნელი რეაქციების ორი ძირითადი ტიპი. ეს არის C3 გზა, რომელიც მიმდინარეობს C3 მცენარეებში და C4 გზა, რომელიც მიმდინარეობს C4 მცენარეებში.
რა მსგავსებაა სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის?
- ორივე პროცესი გამოიმუშავებს ენერგიას ATP-ის სახით.
- ასევე, ორივე არის ფერმენტის შუამავლობით.
- უფრო მეტიც, ორივე ადგილი ქლოროპლასტებშია.
- უფრო მეტიც, ორივე პროცესი ხდება აუტოტროფულ ორგანიზმებში.
რა განსხვავებაა სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის?
სინათლის რეაქცია ფოტოსინთეზში დამოკიდებულია სინათლის ენერგიაზე, ხოლო კალვინის ციკლი (ან ბნელი რეაქცია ფოტოსინთეზში) არ არის დამოკიდებული სინათლის ენერგიაზე. ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის. დამატებითი განსხვავება სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის არის ის, რომ სინათლის რეაქცია ხდება თილაკოიდურ მემბრანაში, ხოლო კალვინის ციკლი ხდება ქლოროპლასტის სტრომაში.
უფრო მეტიც, საბოლოო პროდუქტებშიც არის განსხვავება სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის. ანუ; სინათლის რეაქციის საბოლოო პროდუქტებია ATP და NADPH, ხოლო კალვინის ციკლის საბოლოო პროდუქტი არის გლუკოზა. ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის სხვაობის შესახებ უფრო მეტ განსხვავებას იძლევა ორივე რეაქციას შორის.
შეჯამება - სინათლის რეაქცია კალვინის ციკლის წინააღმდეგ
ფოტოსინთეზი ხდება ფოტოავტოტროფულ ორგანიზმებში. არსებობს ფოტოსინთეზის ორი ტიპი, რომელიც ეფუძნება მათ დამოკიდებულებას სინათლეზე, როგორიცაა სინათლეზე დამოკიდებული რეაქციები და სინათლისგან დამოუკიდებელი რეაქციები. შესაბამისად, სინათლისგან დამოუკიდებელ რეაქციებს ასევე უწოდებენ კალვინის ციკლს. მეორეს მხრივ, სინათლის დამოკიდებული რეაქციები ხდება ფოტოსისტემების ჩართვით. ამრიგად, ის ხდება ქლოროპლასტის თილაკოიდურ გარსებში. ამის საპირისპიროდ, კალვინის ციკლი ხდება ორგანული ნაერთების წარმოქმნით. შესაბამისად, ეს ხდება ქლოროპლასტის სტრომაში. ეს არის განსხვავება სინათლის რეაქციასა და კალვინის ციკლს შორის.
