Kľúčový rozdiel medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom je závislosť svetla pri každom type reakcie pri fotosyntéze. Svetelná reakcia pri fotosyntéze je závislá od svetla, zatiaľ čo Calvinov cyklus (alebo temná reakcia pri fotosyntéze) je od svetla nezávislá.
Fotosyntéza je autotrofný spôsob výživy vyskytujúci sa v rastlinách a iných fotosyntetických organizmoch, ako sú riasy a sinice. Ide o anabolický proces výroby potravín. Fotosyntéza v rastlinách prebieha v dvoch hlavných postupoch. Sú to proces svetelnej reakcie a Calvinov cyklus. Svetelná reakcia fotosyntézy je proces závislý od svetla, ktorý premieňa slnečnú energiu na chemickú energiu. Naproti tomu Calvinov cyklus nazývaný aj temná reakcia fotosyntézy je proces nezávislý na svetle.
Čo je svetelná reakcia?
Svetelné reakcie fotosyntézy prebiehajú v tylakoidných membránach chloroplastov. Sú to reakcie závislé od svetla. Premieňajú slnečnú energiu na chemickú pôsobením chlorofylu. Na reakciách svetla sa podieľajú dva fotosystémy. Konkrétne sú to fotosystém I a fotosystém II. Fotosystémy absorbujú svetlo zo zdrojov slnečnej energie. Vo svetle absorbujú rôzne vlnové dĺžky. Potom elektróny vo fotosystémoch absorbujú túto energiu a vzrušia sa. Akceptory elektrónov akceptujú tieto nabité elektróny.
Obrázok 01: Svetelná reakcia
Prenosom elektrónov teda dochádza k fosforylácii za vzniku adenozíntrifosfátu (ATP). Keďže tento proces je závislý od svetla, je známy ako fotofosforylácia. Okrem toho sa do procesu zapája voda. Toto je známe ako fotolýza vody, ktorá poskytuje voľný kyslík a vodíkové ióny. Gradient vodíkových iónov je dôležitý v procese fosforylácie na vytvorenie elektrochemického gradientu. Svetelná reakcia fotosyntézy má dve kategórie cyklické reakcie a necyklické reakcie.
Čo je Calvinov cyklus (reakcia temna vo fotosyntéze)?
Calvinov cyklus označovaný aj ako temná reakcia fotosyntézy je reakcia nezávislá na svetle. Prebiehajú v stróme chloroplastu. V súlade s tým tvorba cukrových zlúčenín s oxidom uhličitým ako východiskovou zlúčeninou poháňa Calvinov cyklus. V Calvinovom cykle však nedochádza k aktivácii elektrónov. Anorganický uhlík, ktorý existuje ako oxid uhličitý, sa fixuje v Calvinovom cykle za vzniku triózových cukrov. Sú to reakcie závislé od energie. Existujú tri hlavné fázy Calvinovho cyklu; sú to fixácia uhlíka, redukcia a regenerácia východiskovej uhlíkovej zlúčeniny.
Obrázok 02: Calvinov cyklus
Prvým akceptorom uhlíka v reakciách nezávislých na svetle je 5 uhlíkový cukor známy ako Rubisco bisfosfát (RuBP). Takto vytvorená zlúčenina so šiestimi uhlíkmi sa rozdelí na dve trojuhlíkové molekuly známe ako kyselina fosfoglycerová (PGA). PGA sa potom štiepi a produkuje glyceraldehyd – 3 – fosfát a regeneruje RuBP. Vzniknutý glyceraldehyd – 3 – fosfát sa tak využíva na výrobu glukózy. Okrem toho existujú dva hlavné typy temných reakcií. Sú to dráha C3, ktorá prebieha v rastlinách C3 a dráha C4, ktorá prebieha v rastlinách C4.
Aké sú podobnosti medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom?
- Oba procesy produkujú energiu vo forme ATP.
- Oboje sú tiež sprostredkované enzýmami.
- Oboje sa navyše odohráva v chloroplastoch.
- Okrem toho oba procesy prebiehajú v autotrofných organizmoch.
Aký je rozdiel medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom?
Reakcia svetla pri fotosyntéze závisí od svetelnej energie, zatiaľ čo Calvinov cyklus (alebo temná reakcia pri fotosyntéze) nezávisí od svetelnej energie. Preto je to kľúčový rozdiel medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom. Ďalší rozdiel medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom je ten, že svetelná reakcia prebieha v tylakoidnej membráne, zatiaľ čo Calvinov cyklus sa vyskytuje v stróme chloroplastu.
Okrem toho existuje rozdiel medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom aj v konečných produktoch. To znamená; konečnými produktmi svetelnej reakcie sú ATP a NADPH, zatiaľ čo konečným produktom Calvinovho cyklu je glukóza. Nižšie uvedená infografika o rozdiele medzi svetelnou reakciou a Calvinovým cyklom poskytuje ďalšie rozdiely medzi oboma reakciami.
Zhrnutie – Svetelná reakcia vs Calvinov cyklus
Fotosyntéza prebieha vo fotoautotrofných organizmoch. Existujú dva typy fotosyntézy založené na ich závislosti od svetla, ako sú reakcie závislé na svetle a reakcie nezávislé na svetle. Podľa toho sa reakcie nezávislé od svetla nazývajú aj Calvinov cyklus. Na druhej strane reakcie závislé od svetla prebiehajú prostredníctvom zapojenia fotosystémov. Prebieha teda v tylakoidných membránach chloroplastu. Naproti tomu Calvinov cyklus prebieha tvorbou organických zlúčenín. V súlade s tým sa to deje v stróme chloroplastu. Toto je rozdiel medzi reakciou svetla a Calvinovým cyklom.
