Avainero valoreaktion ja Calvinin syklin välillä on valon riippuvuus kussakin fotosynteesin reaktiossa. Valoreaktio fotosynteesissä on valosta riippuvainen, kun taas Calvinin sykli (tai pimeyden reaktio fotosynteesissä) on valosta riippumaton.
Fotosynteesi on autotrofinen ravitsemustapa, jota esiintyy kasveissa ja muissa fotosynteettisissä organismeissa, kuten levissä ja syanobakteereissa. Se on anabolinen prosessi ruoan tuottamiseksi. Fotosynteesi kasveissa tapahtuu kahdella päämenettelyllä. Ne ovat valoreaktioprosessi ja Calvin-sykli. Fotosynteesin valoreaktio on valosta riippuvainen prosessi, joka muuttaa aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi. Sitä vastoin Calvinin sykli, jota kutsutaan myös fotosynteesin pimeäksi reaktioksi, on valosta riippumaton prosessi.
Mikä on valoreaktio?
Kloroplastien tylakoidikalvoissa tapahtuu fotosynteesin kevytreaktioita. Ne ovat valosta riippuvia reaktioita. Ne muuttavat aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi klorofyllin vaikutuksesta. Valoreaktioihin osallistuu kaksi valojärjestelmää. Nimittäin ne ovat photosystem I ja photosystem II. Valokuvajärjestelmät absorboivat valoa aurinkoenergian lähteistä. Ne absorboivat eri aallonpituuksia valossa. Myöhemmin fotojärjestelmien elektronit absorboivat tämän energian ja innostuvat. Elektronin vastaanottajat hyväksyvät nämä viritetyt elektronit.
Kuva 01: Valoreaktio
Siksi fosforylaatio tapahtuu elektronien siirron kautta adenosiinitrifosfaatin (ATP) tuottamiseksi. Koska tämä prosessi on valoriippuvainen, sitä kutsutaan fotofosforylaatioksi. Tämän lisäksi vesi osallistuu prosessiin. Tätä kutsutaan veden fotolyysiksi, joka tuottaa vapaita happea ja vetyioneja. Vetyionigradientti on tärkeä fosforylaatioprosessissa sähkökemiallisen gradientin luomiseksi. Fotosynteesin valoreaktiolla on kaksi luokkaa: sykliset reaktiot ja ei-sykliset reaktiot.
Mikä on Calvin Cycle (tumma reaktio fotosynteesissä)?
Calvinin sykli, jota kutsutaan myös fotosynteesin pimeäksi reaktioksi, on valosta riippumaton reaktio. Ne tapahtuvat kloroplastin stromassa. Näin ollen sokeriyhdisteiden muodostuminen hiilidioksidin kanssa lähtöaineena ajaa Calvinin kiertoa. Calvinin syklissä ei kuitenkaan tapahdu elektronien aktivaatiota. Epäorgaaninen hiili, joka esiintyy hiilidioksidina, sitoutuu Calvinin kiertokulkuun muodostaen trioosisokereja. Ne ovat energiariippuvaisia reaktioita. Calvinin syklissä on kolme päävaihetta; ne ovat lähtöhiiliyhdisteen hiilen kiinnitys, pelkistys ja regenerointi.
Kuva 02: Calvinin sykli
Ensimmäinen hiilen vastaanottaja valosta riippumattomissa reaktioissa on 5-hiilisokeri, joka tunnetaan nimellä Rubisco-bisfosfaatti (RuBP). Muodostunut kuuden hiilen yhdiste hajoaa siten kahdeksi kolmen hiilimolekyylin molekyyliksi, jotka tunnetaan nimellä fosfoglyseriinihappo (PGA). Sitten PGA hajoaa tuottaakseen glyseraldehydi-3-fosfaattia ja regeneroi RuBP:n. Tuotettua glyseraldehydi-3-fosfaattia käytetään siten glukoosin valmistukseen. Lisäksi on olemassa kaksi päätyyppiä pimeitä reaktioita. Ne ovat C3-reitti, joka tapahtuu C3-kasveissa, ja C4-reitti, joka tapahtuu C4-kasveissa.
Mitä yhtäläisyyksiä valoreaktion ja Calvin Cyclen välillä on?
- Molemmat prosessit tuottavat energiaa ATP:n muodossa.
- Myös molemmat ovat entsyymivälitteisiä.
- Lisäksi molemmat tapahtuvat kloroplasteissa.
- Lisäksi molemmat prosessit tapahtuvat autotrofisissa organismeissa.
Mitä eroa on valoreaktion ja Calvin Cyclen välillä?
Fotosynteesin valoreaktio riippuu valoenergiasta, kun taas Calvinin sykli (tai tumma reaktio fotosynteesissä) ei riipu valoenergiasta. Siksi tis on avainero valoreaktion ja Calvin-syklin välillä. Lisäero valoreaktion ja Calvin-syklin välillä on se, että valoreaktio tapahtuu tylakoidikalvossa, kun taas Calvin-sykli tapahtuu kloroplastin stroomassa.
Lisäksi valoreaktion ja Calvin-syklin välillä on ero myös lopputuotteissa. Tuo on; valoreaktion lopputuotteet ovat ATP ja NADPH, kun taas Calvinin syklin lopputuote on glukoosi. Alla oleva infografiikka valoreaktion ja Calvin-syklin välisestä erosta tarjoaa enemmän eroja molempien reaktioiden välillä.
Yhteenveto – Kevyt reaktio vs Calvin Cycle
Fotosynteesiä tapahtuu fotoautotrofisissa organismeissa. On olemassa kahdenlaisia fotosynteesiä, jotka perustuvat niiden riippuvuuteen valosta, kuten valosta riippuvat reaktiot ja valosta riippumattomat reaktiot. Näin ollen valosta riippumattomia reaktioita kutsutaan myös Calvinin sykliksi. Toisa alta valoriippuvaiset reaktiot tapahtuvat valojärjestelmien mukana. Siten se tapahtuu kloroplastin tylakoidikalvoissa. Sitä vastoin Calvin-kierto tapahtuu orgaanisten yhdisteiden muodostumisen kautta. Näin ollen tämä tapahtuu kloroplastin stromassa. Tämä on ero valoreaktion ja Calvinin syklin välillä.
