Η βασική διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin είναι η εξάρτηση του φωτός σε κάθε τύπο αντίδρασης στη φωτοσύνθεση. Η αντίδραση φωτός στη φωτοσύνθεση εξαρτάται από το φως, ενώ ο κύκλος Calvin (ή η αντίδραση του σκοταδιού στη φωτοσύνθεση) είναι ανεξάρτητη από το φως.
Η φωτοσύνθεση είναι ένας αυτοτροφικός τρόπος διατροφής που εμφανίζεται σε φυτά και άλλους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς όπως τα φύκια και τα κυανοβακτήρια. Είναι μια αναβολική διαδικασία παραγωγής τροφής. Η φωτοσύνθεση στα φυτά πραγματοποιείται με δύο κύριες διαδικασίες. Είναι η διαδικασία αντίδρασης στο φως και ο κύκλος Calvin. Η φωτοαντίδραση της φωτοσύνθεσης είναι μια εξαρτώμενη από το φως διαδικασία που μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε χημική ενέργεια. Αντίθετα, ο κύκλος Calvin που ονομάζεται επίσης σκοτεινή αντίδραση της φωτοσύνθεσης είναι μια διαδικασία ανεξάρτητη από το φως.
Τι είναι η Αντίδραση Φωτός;
Αντιδράσεις φωτός της φωτοσύνθεσης λαμβάνουν χώρα στις θυλακοειδή μεμβράνες των χλωροπλαστών. Είναι αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως. Μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε χημική ενέργεια μέσω της δράσης της χλωροφύλλης. Υπάρχουν δύο φωτοσυστήματα που εμπλέκονται στις αντιδράσεις φωτός. Δηλαδή, είναι το φωτοσύστημα Ι και το φωτοσύστημα II. Τα φωτοσυστήματα απορροφούν το φως από τις πηγές ηλιακής ενέργειας. Απορροφούν διαφορετικά μήκη κύματος στο φως. Στη συνέχεια, τα ηλεκτρόνια στα φωτοσυστήματα απορροφούν αυτή την ενέργεια και διεγείρονται. Οι δέκτες ηλεκτρονίων δέχονται αυτά τα ενεργοποιημένα ηλεκτρόνια.
Εικόνα 01: Αντίδραση φωτός
Επομένως, μέσω της μεταφοράς ηλεκτρονίων, λαμβάνει χώρα φωσφορυλίωση για την παραγωγή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP). Δεδομένου ότι αυτή η διαδικασία εξαρτάται από το φως, είναι γνωστή ως φωτοφωσφορυλίωση. Επιπλέον, το νερό εμπλέκεται στη διαδικασία. Αυτό είναι γνωστό ως φωτόλυση του νερού που δίνει ελεύθερο οξυγόνο και ιόντα υδρογόνου. Η βαθμίδα ιόντων υδρογόνου είναι σημαντική στη διαδικασία φωσφορυλίωσης για τη δημιουργία μιας ηλεκτροχημικής βαθμίδας. Η αντίδραση φωτός της φωτοσύνθεσης έχει δύο κατηγορίες κυκλικές αντιδράσεις και μη κυκλικές αντιδράσεις.
Τι είναι ο κύκλος Calvin (Σκοτεινή αντίδραση στη φωτοσύνθεση);
Ο κύκλος Calvin που αναφέρεται επίσης ως σκοτεινή αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι μια ανεξάρτητη από το φως αντίδραση. Λαμβάνουν χώρα στο στρώμα του χλωροπλάστη. Κατά συνέπεια, ο σχηματισμός ενώσεων σακχάρου με διοξείδιο του άνθρακα ως αρχική ένωση οδηγεί τον κύκλο του Calvin. Ωστόσο, δεν υπάρχει ενεργοποίηση ηλεκτρονίων στον κύκλο του Calvin. Ο ανόργανος άνθρακας που υπάρχει ως διοξείδιο του άνθρακα στερεώνεται στον κύκλο του Calvin για να σχηματίσει σάκχαρα τριόζης. Είναι αντιδράσεις που εξαρτώνται από την ενέργεια. Υπάρχουν τρεις κύριες φάσεις του κύκλου Calvin. είναι η στερέωση, η αναγωγή και η αναγέννηση του άνθρακα της αρχικής ένωσης άνθρακα.
Εικόνα 02: Κύκλος Calvin
Ο πρώτος αποδέκτης άνθρακα στις ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις είναι το σάκχαρο 5 άνθρακα γνωστό ως διφωσφορικό Rubisco (RuBP). Η ένωση έξι άνθρακα που σχηματίζεται έτσι διασπάται σε δύο μόρια τριών άνθρακα γνωστά ως φωσφογλυκερικό οξύ (PGA). Στη συνέχεια, το PGA διασπάται για να παράγει φωσφορική γλυκεραλδεΰδη – 3 – και αναγεννά το RuBP. Η παραγόμενη φωσφορική γλυκεραλδεΰδη – 3 – χρησιμοποιείται έτσι για την παραγωγή γλυκόζης. Επιπλέον, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι σκοτεινών αντιδράσεων. Είναι η οδός C3 που λαμβάνει χώρα στα φυτά C3 και η οδός C4 που λαμβάνει χώρα στα φυτά C4.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin;
- Και οι δύο διαδικασίες παράγουν ενέργεια με τη μορφή ATP.
- Επίσης, και τα δύο προέρχονται από ένζυμα.
- Επιπλέον, και τα δύο λαμβάνουν χώρα σε χλωροπλάστες.
- Επιπλέον, και οι δύο διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε αυτότροφους οργανισμούς.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin;
Η αντίδραση φωτός στη φωτοσύνθεση εξαρτάται από την ενέργεια φωτός, ενώ ο κύκλος Calvin (ή η αντίδραση του σκοταδιού στη φωτοσύνθεση) δεν εξαρτάται από την ενέργεια φωτός. Επομένως, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin. Περαιτέρω διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin είναι ότι η αντίδραση φωτός λαμβάνει χώρα στη θυλακοειδή μεμβράνη ενώ ο κύκλος Calvin εμφανίζεται στο στρώμα του χλωροπλάστη.
Επιπλέον, υπάρχει διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin και στα τελικά προϊόντα. Αυτό είναι; τα τελικά προϊόντα της αντίδρασης φωτός είναι το ATP και το NADPH ενώ το τελικό προϊόν του κύκλου Calvin είναι η γλυκόζη. Το παρακάτω infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin παρέχει περισσότερες διαφορές μεταξύ των δύο αντιδράσεων.
Σύνοψη – Αντίδραση φωτός εναντίον Κύκλου Calvin
Η φωτοσύνθεση συμβαίνει σε φωτοαυτοτροφικούς οργανισμούς. Υπάρχουν δύο τύποι φωτοσύνθεσης με βάση την εξάρτησή τους από το φως, όπως οι αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως και οι αντιδράσεις ανεξάρτητες από το φως. Κατά συνέπεια, οι ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις ονομάζονται επίσης κύκλος Calvin. Από την άλλη πλευρά, αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως λαμβάνουν χώρα μέσω της εμπλοκής των φωτοσυστημάτων. Έτσι, λαμβάνει χώρα στις θυλακοειδή μεμβράνες του χλωροπλάστη. Αντίθετα, ο κύκλος Calvin λαμβάνει χώρα μέσω του σχηματισμού οργανικών ενώσεων. Κατά συνέπεια, αυτό λαμβάνει χώρα στο στρώμα του χλωροπλάστη. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της αντίδρασης φωτός και του κύκλου Calvin.
