Klíčový rozdíl mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem je závislost světla v každém typu reakce při fotosyntéze. Světelná reakce při fotosyntéze je závislá na světle, zatímco Calvinův cyklus (neboli temná reakce při fotosyntéze) je na světle nezávislá.
Fotosyntéza je autotrofní způsob výživy vyskytující se v rostlinách a dalších fotosyntetických organismech, jako jsou řasy a sinice. Je to anabolický proces výroby potravin. Fotosyntéza v rostlinách probíhá ve dvou hlavních postupech. Jsou to proces reakce světla a Calvinův cyklus. Světelná reakce fotosyntézy je proces závislý na světle, který přeměňuje sluneční energii na chemickou energii. Naproti tomu Calvinův cyklus nazývaný také temná reakce fotosyntézy je proces nezávislý na světle.
Co je světelná reakce?
Světelné reakce fotosyntézy probíhají v thylakoidních membránách chloroplastů. Jsou to reakce závislé na světle. Působením chlorofylu přeměňují sluneční energii na chemickou. Na světelných reakcích se podílejí dva fotosystémy. Jmenovitě jsou to fotosystém I a fotosystém II. Fotosystémy absorbují světlo ze slunečních zdrojů energie. Ve světle absorbují různé vlnové délky. Poté elektrony ve fotosystémech absorbují tuto energii a vzruší se. Akceptory elektronů přijímají tyto nabité elektrony.
Obrázek 01: Světelná reakce
Přenosem elektronů tedy dochází k fosforylaci za vzniku adenosintrifosfátu (ATP). Protože tento proces je závislý na světle, je známý jako fotofosforylace. Kromě toho se do procesu zapojuje voda. Toto je známé jako fotolýza vody, která poskytuje volný kyslík a vodíkové ionty. Gradient vodíkových iontů je důležitý v procesu fosforylace k vytvoření elektrochemického gradientu. Světelná reakce fotosyntézy má dvě kategorie cyklické reakce a necyklické reakce.
Co je Calvinův cyklus (reakce temnoty ve fotosyntéze)?
Calvinův cyklus označovaný také jako temná reakce fotosyntézy je reakce nezávislá na světle. Probíhají ve stromatu chloroplastu. V souladu s tím tvorba cukerných sloučenin s oxidem uhličitým jako výchozí sloučeninou pohání Calvinův cyklus. V Calvinově cyklu však nedochází k aktivaci elektronů. Anorganický uhlík, který existuje jako oxid uhličitý, se fixuje v Calvinově cyklu za vzniku triózových cukrů. Jsou to reakce závislé na energii. Kalvinův cyklus má tři hlavní fáze; jsou to fixace uhlíku, redukce a regenerace výchozí uhlíkaté sloučeniny.
Obrázek 02: Calvinův cyklus
Prvním akceptorem uhlíku v reakcích nezávislých na světle je cukr s 5 uhlíky známý jako Rubisco bisfosfát (RuBP). Takto vytvořená sloučenina se šesti uhlíky se rozdělí na dvě tříuhlíkové molekuly známé jako kyselina fosfoglycerová (PGA). PGA se poté štěpí za vzniku glyceraldehyd – 3 – fosfátu a regeneruje RuBP. Vzniklý glyceraldehyd – 3 – fosfát se tak využívá k výrobě glukózy. Dále existují dva hlavní typy temných reakcí. Jsou to dráha C3, která probíhá v rostlinách C3, a dráha C4, která probíhá v rostlinách C4.
Jaké jsou podobnosti mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem?
- Oba procesy produkují energii ve formě ATP.
- Obojí je také zprostředkované enzymem.
- Obojí se navíc odehrává v chloroplastech.
- Navíc oba procesy probíhají v autotrofních organismech.
Jaký je rozdíl mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem?
Světelná reakce při fotosyntéze závisí na světelné energii, zatímco Calvinův cyklus (neboli temná reakce při fotosyntéze) nezávisí na světelné energii. Proto je to klíčový rozdíl mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem. Další rozdíl mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem je ten, že světelná reakce probíhá v tylakoidní membráně, zatímco Calvinův cyklus probíhá ve stromatu chloroplastu.
V koncových produktech je navíc rozdíl mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem. To jest; konečnými produkty světelné reakce jsou ATP a NADPH, zatímco konečným produktem Calvinova cyklu je glukóza. Níže uvedená infografika o rozdílu mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem poskytuje další rozdíly mezi oběma reakcemi.
Shrnutí – Světelná reakce vs Calvinův cyklus
Fotosyntéza probíhá u fotoautotrofních organismů. Existují dva typy fotosyntézy založené na jejich závislosti na světle, jako jsou reakce závislé na světle a reakce nezávislé na světle. Podle toho se reakce nezávislé na světle také nazývají Calvinův cyklus. Na druhé straně reakce závislé na světle probíhají zapojením fotosystémů. Probíhá tedy v thylakoidních membránách chloroplastu. Naproti tomu Calvinův cyklus probíhá tvorbou organických sloučenin. V souladu s tím k tomu dochází ve stromatu chloroplastu. Toto je rozdíl mezi světelnou reakcí a Calvinovým cyklem.
