Լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի հիմնական տարբերությունը ֆոտոսինթեզի յուրաքանչյուր տեսակի ռեակցիայի լույսի կախվածությունն է: Լույսի ռեակցիան ֆոտոսինթեզում կախված է լույսից, մինչդեռ Կալվինի ցիկլը (կամ մութ ռեակցիան ֆոտոսինթեզում) լույսից անկախ է:
Ֆոտոսինթեզը սնուցման ավտոտրոֆ եղանակ է, որը տեղի է ունենում բույսերում և այլ ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմներում, ինչպիսիք են ջրիմուռները և ցիանոբակտերիաները: Դա սննդամթերքի արտադրության անաբոլիկ գործընթաց է։ Ֆոտոսինթեզը բույսերում տեղի է ունենում երկու հիմնական պրոցեդուրաներով. Դրանք լույսի արձագանքման գործընթացն են և Կալվինի ցիկլը: Ֆոտոսինթեզի լույսի արձագանքը լույսից կախված գործընթաց է, որը արևի էներգիան վերածում է քիմիական էներգիայի:Ի հակադրություն, Կալվինի ցիկլը, որը նաև կոչվում է ֆոտոսինթեզի մութ ռեակցիա, լույսից անկախ գործընթաց է:
Ի՞նչ է լույսի ռեակցիան:
Ֆոտոսինթեզի լուսային ռեակցիաները տեղի են ունենում քլորոպլաստների թիլաոիդ թաղանթներում: Լույսից կախված ռեակցիաներ են։ Նրանք արեգակնային էներգիան վերածում են քիմիական էներգիայի՝ քլորոֆիլի ազդեցությամբ: Լույսի ռեակցիաներում ներգրավված են երկու ֆոտոհամակարգ: Մասնավորապես, դրանք են ֆոտոհամակարգ I և ֆոտոհամակարգ II։ Ֆոտոհամակարգերը կլանում են արեգակնային էներգիայի աղբյուրների լույսը: Նրանք լույսի ներքո կլանում են տարբեր ալիքների երկարություններ: Այնուհետև ֆոտոհամակարգերի էլեկտրոնները կլանում են այս էներգիան և հուզվում։ Էլեկտրոնների ընդունիչներն ընդունում են այս էներգիայով սնվող էլեկտրոնները:
Նկար 01. Լույսի արձագանք
Հետևաբար, էլեկտրոնների փոխանցման միջոցով ֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում ադենոզին տրիֆոսֆատ (ATP) առաջացնելու համար:Քանի որ այս գործընթացը կախված է լույսից, այն հայտնի է որպես ֆոտոֆոսֆորիլացում: Ի հավելումն դրան, ջուրը ներգրավված է գործընթացում: Սա հայտնի է որպես ջրի ֆոտոլիզ, որը տալիս է ազատ թթվածին և ջրածնի իոններ: Ջրածնի իոնի գրադիենտը կարևոր է ֆոսֆորիլացման գործընթացում՝ էլեկտրաքիմիական գրադիենտ ստեղծելու համար: Ֆոտոսինթեզի լույսի ռեակցիան ունի երկու կատեգորիա՝ ցիկլային և ոչ ցիկլային ռեակցիաներ։
Ի՞նչ է Կալվինի ցիկլը (մութ ռեակցիա ֆոտոսինթեզում):
Կալվինի ցիկլը, որը նաև կոչվում է ֆոտոսինթեզի մութ ռեակցիա, լույսից անկախ ռեակցիա է: Դրանք տեղի են ունենում քլորոպլաստի ստրոմայում։ Համապատասխանաբար, շաքարային միացությունների ձևավորումը ածխածնի երկօքսիդով որպես մեկնարկային միացություն մղում է Կալվինի ցիկլը: Այնուամենայնիվ, Calvin ցիկլում էլեկտրոնների ակտիվացում չկա: Անօրգանական ածխածինը, որը գոյություն ունի որպես ածխածնի երկօքսիդ, ամրագրվում է Կալվինի ցիկլում՝ առաջացնելով տրիոզային շաքարներ: Դրանք էներգիայից կախված ռեակցիաներ են։ Կալվինի ցիկլի երեք հիմնական փուլ կա. դրանք մեկնարկային ածխածնային միացության ածխածնի ամրացումն է, նվազեցումը և վերածնում:
Նկար 02. Կալվինի ցիկլ
Առաջին ածխածնի ընդունողը լույսից անկախ ռեակցիաներում 5 ածխածնային շաքարն է, որը հայտնի է որպես Ռուբիսկո բիսֆոսֆատ (RuBP): Այդպիսով ձևավորված վեց ածխածնային միացությունը բաժանվում է երկու երեք ածխածնային մոլեկուլների, որոնք հայտնի են որպես ֆոսֆոգլիցերինաթթու (PGA): Այնուհետև PGA-ն բաժանվում է՝ արտադրելով գլիցերալդեհիդ – 3 – ֆոսֆատ և վերականգնում RuBP: Այդպիսով արտադրված գլիցերալդեհիդը՝ 3-ֆոսֆատը, օգտագործվում է գլյուկոզա արտադրելու համար: Ավելին, կան մութ ռեակցիաների երկու հիմնական տեսակ. Դրանք C3 ուղին են, որը տեղի է ունենում C3 բույսերում և C4 ուղին, որը տեղի է ունենում C4 բույսերում:
Որո՞նք են նմանությունները լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի միջև:
- Երկու գործընթացներն էլ արտադրում են էներգիա ATP-ի տեսքով:
- Նաև երկուսն էլ ֆերմենտային միջնորդավորված են:
- Ավելին, երկուսն էլ տեղի են ունենում քլորոպլաստներում:
- Ավելին, երկու գործընթացներն էլ տեղի են ունենում ավտոտրոֆ օրգանիզմներում։
Ո՞րն է տարբերությունը լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի միջև:
Լույսի ռեակցիան ֆոտոսինթեզում կախված է լույսի էներգիայից, մինչդեռ Կալվինի ցիկլը (կամ ֆոտոսինթեզի մութ ռեակցիան) կախված չէ լույսի էներգիայից: Հետևաբար, սա լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի միջև հիմնական տարբերությունն է: Լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի միջև հետագա տարբերությունն այն է, որ լույսի ռեակցիան տեղի է ունենում թիլաոիդ թաղանթում, մինչդեռ Կալվինի ցիկլը տեղի է ունենում քլորոպլաստի ստրոմայում:
Ավելին, լույսի ռեակցիայի և Calvin ցիկլի միջև տարբերություն կա նաև վերջնական արտադրանքներում: Այն է; Լույսի ռեակցիայի վերջնական արտադրանքներն են ATP և NADPH, մինչդեռ Calvin ցիկլի վերջնական արտադրանքը գլյուկոզան է: Լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի տարբերության վերաբերյալ ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ավելի շատ տարբերություններ է տալիս երկու ռեակցիաների միջև:
Ամփոփում – Լույսի ռեակցիա ընդդեմ Կալվինի ցիկլի
Ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում ֆոտոավտոտրոֆ օրգանիզմներում: Գոյություն ունեն ֆոտոսինթեզի երկու տեսակ՝ հիմնված լույսից դրանց կախվածության վրա, ինչպիսիք են լույսից կախված ռեակցիաները և լույսից անկախ ռեակցիաները: Համապատասխանաբար, լույսից անկախ ռեակցիաները կոչվում են նաև Կալվինի ցիկլ։ Մյուս կողմից, լույսից կախված ռեակցիաները տեղի են ունենում ֆոտոհամակարգերի ներգրավման միջոցով։ Այսպիսով, այն տեղի է ունենում քլորոպլաստի թիլաոիդ թաղանթներում: Ի հակադրություն, Կալվինի ցիկլը տեղի է ունենում օրգանական միացությունների ձևավորման միջոցով: Համապատասխանաբար, դա տեղի է ունենում քլորոպլաստի ստրոմայում։ Սա է տարբերությունը լույսի ռեակցիայի և Կալվինի ցիկլի միջև:
