Valgusreaktsiooni ja Calvin-tsükli erinevus

võtme erinevus valgusreaktsiooni ja Calvini tsükli vahel on valguse sõltuvus igat tüüpi reaktsioonidest fotosünteesis. Valgusreaktsioon fotosünteesis sõltub valgusest, Calvini tsükkel (või tume süntees fotosünteesis) on aga valgusest sõltumatu.

Fotosüntees on taimedes ja teistes fotosünteetilistes organismides nagu vetikad ja sinivetikad esinev autotroofne toitumisviis. See on anaboolne toidu tootmise protsess. Fotosüntees taimedes toimub kahel põhiprotseduuril. Need on kerge reageerimise protsess ja Calvini tsükkel. Fotosünteesi valgusreaktsioon on valgusest sõltuv protsess, mis muundab päikeseenergia keemiliseks energiaks. Vastupidiselt on Calvini tsükkel, mida nimetatakse ka fotosünteesi tumedaks reaktsiooniks, valgusest sõltumatu protsess.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on valgusreaktsioon fotosünteesis
3. Mis on Calvini tsükkel (tume reaktsioon fotosünteesis)
4. Valgusreaktsiooni ja Calvin-tsükli sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - valguse reageerimine vs Calvini tsükkel tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on valguse reageerimine?

Kloroplastide tülakoidmembraanides toimuvad fotosünteesi valgusreaktsioonid. Need on valgust sõltuvad reaktsioonid. Nad muundavad päikeseenergia keemiliseks energiaks klorofülli toimel. Valgusreaktsioonides osaleb kaks fotosüsteemi. Nimelt on need I fotosüsteem ja II fotosüsteem. Fotosüsteemid neelavad päikeseenergia allikatest valgust. Nad neelavad valguses erinevaid lainepikkusi. Pärast seda neelavad fotosüsteemides olevad elektronid seda energiat ja erutuvad. Elektronide vastuvõtjad võtavad need pingestatud elektronid vastu.

Joonis 01: valguse reageerimine

Seega toimub elektronide ülekande kaudu fosforüülimine adenosiintrifosfaadi (ATP) saamiseks. Kuna see protsess on kerge sõltuv, tuntakse seda kui Fotofosforüülimine. Lisaks sellele hõlmab protsess protsessi ka vett. Seda nimetatakse vee fotolüüsiks, mis annab vabad hapniku- ja vesinikioonid. Vesinikioongradient on fosforüülimisprotsessis oluline, et luua elektrokeemiline gradient. Fotosünteesi kergel reaktsioonil on kaks kategooriat: tsüklilised ja mittetsüklilised.

Mis on Calvini tsükkel (tume reaktsioon fotosünteesis)?

Calvini tsüklit, mida nimetatakse ka fotosünteesi tumedaks reaktsiooniks, on kerge sõltumatu reaktsioon. Need toimuvad kloroplasti stroomas. Vastavalt sellele juhib suhkruühendite moodustumine lähteühendina süsinikdioksiidiga Calvini tsüklit. Kuid Calvini tsüklis elektronid ei aktiveeru. Anorgaaniline süsinik, mis eksisteerib süsinikdioksiidina, fikseerub Calvini tsüklis trioossuhkrute moodustamiseks. Need on energiast sõltuvad reaktsioonid. Calvini tsüklis on kolm peamist faasi; need on lähte süsinikuühendi süsiniku fikseerimine, redutseerimine ja regenereerimine.

Joonis 02: Calvini tsükkel

Esimene süsiniku aktsepteerija valgust sõltumatutes reaktsioonides on 5 süsiniku suhkur, mida tuntakse kui Rubisco bisfosfaati (RuBP). Moodustunud kuus süsinikuühendit jaguneb seega kaheks kolme süsiniku molekuliks, mida tuntakse fosfoglütseriinhappena (PGA). PGA lõheneb seejärel glütseraldehüüd-3-fosfaadi saamiseks ja regenereerib RuBP. Valmistatud glütseraldehüüd-3-fosfaati kasutatakse seega glükoosi tootmiseks. Lisaks on kahte peamist tüüpi tumedaid reaktsioone. Need on C3 rada, mis toimub C3 taimedes, ja C4 rada, mis toimub C4 taimedes.

Millised on valguse reageerimise ja Calvin-tsükli sarnasused?

• Mõlemad protsessid toodavad energiat ATP kujul.
• Samuti on mõlemad ensüümi vahendatud.
• Lisaks toimuvad mõlemad kloroplastides.
• Pealegi toimuvad mõlemad protsessid autotroofsetes organismides.

Mis vahe on valgusreaktsioonil ja Calvin-tsüklil??

Valgusreaktsioon fotosünteesis sõltub valguse energiast, Calvini tsükkel (või tume süntees fotosünteesis) aga ei sõltu valgusenergiast. Seetõttu on tis peamine erinevus valguse reaktsiooni ja Calvini tsükli vahel. Edasine erinevus valguse ja Calvini tsükli vahel on see, et kerge reaktsioon toimub tülakoidmembraanis, samal ajal kui Calvini tsükkel toimub kloroplasti stroomas.

Lisaks on ka lõpptoodetes erinev valgusreaktsioon ja Calvini tsükkel. See on; kerge reaktsiooni lõppsaadused on ATP ja NADPH, samal ajal kui Calvini tsükli lõppsaadus on glükoos. Allpool toodud infograafik valguse ja Calvini tsükli erinevuse kohta pakub rohkem erinevusi mõlema reaktsiooni vahel.

Kokkuvõte - kerge reageerimine vs Calvini tsükkel

Fotosüntees toimub fotoautotroofsetes organismides. Nende sõltuvust valgust on kahte tüüpi fotosünteesi, näiteks valgust sõltuvad reaktsioonid ja valgust sõltumatud reaktsioonid. Sellest tulenevalt nimetatakse valgust sõltumatuid reaktsioone ka Calvini tsükliks. Teisest küljest toimuvad valgust sõltuvad reaktsioonid fotosüsteemide kaasamise kaudu. Seega toimub see kloroplasti tülakoidi membraanides. Vastupidiselt toimub Calvini tsükkel orgaaniliste ühendite moodustumise kaudu. Vastavalt sellele toimub see kloroplasti stroomas. See on erinevus kerge reaktsiooni ja Calvini tsükli vahel.

Viide:

1. “Valgusest sõltuvad reaktsioonid”. Khan Academy, Khan Academy. Saadaval siin 
2. “Calvini tsükkel”. Khan Academy, Khan Academy. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. ”4619809768” esitas BlueRidgeKitties (CC BY 2.0) Flickri kaudu
2. “Kalvini tsükkel”, autor Yikrazuul - Oma töö, (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu