تفاوت اصلی بین واکنش نور و چرخه کالوین، وابستگی نور در هر نوع واکنش در فتوسنتز است. واکنش نور در فتوسنتز وابسته به نور است در حالی که چرخه کالوین (یا واکنش تاریک در فتوسنتز) مستقل از نور است.
فتوسنتز یک روش تغذیه اتوتروف است که در گیاهان و سایر موجودات فتوسنتزی مانند جلبک ها و سیانوباکتری ها رخ می دهد. این یک فرآیند آنابولیک برای تولید غذا است. فتوسنتز در گیاهان در دو روش اصلی انجام می شود. آنها فرآیند واکنش نور و چرخه کالوین هستند. واکنش نوری فتوسنتز یک فرآیند وابسته به نور است که انرژی خورشیدی را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند.در مقابل، چرخه کالوین که واکنش تاریکی فتوسنتز نیز نامیده می‌شود، فرآیندی مستقل از نور است.
واکنش نور چیست؟
واکنش های نوری فتوسنتز در غشای تیلاکوئید کلروپلاست ها انجام می شود. آنها واکنش های وابسته به نور هستند. آنها انرژی خورشیدی را از طریق عمل کلروفیل به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند. دو فتوسیستم در واکنش های نوری نقش دارند. یعنی فتوسیستم I و فتوسیستم II هستند. فتوسیستم ها نور منابع انرژی خورشیدی را جذب می کنند. آنها طول موج های مختلفی را در نور جذب می کنند. پس از آن، الکترون های فتوسیستم این انرژی را جذب کرده و برانگیخته می شوند. گیرنده های الکترون این الکترون های پر انرژی را می پذیرند.
شکل 01: واکنش نوری
بنابراین، از طریق انتقال الکترون ها، فسفوریلاسیون برای تولید آدنوزین تری فسفات (ATP) انجام می شود.از آنجایی که این فرآیند وابسته به نور است، به عنوان فوتوفسفوریلاسیون شناخته می شود. علاوه بر این، آب نیز در این فرآیند دخالت دارد. این به عنوان فتولیز آب شناخته می شود که یون های اکسیژن و هیدروژن آزاد می دهد. گرادیان یون هیدروژن در فرآیند فسفوریلاسیون برای ایجاد یک گرادیان الکتروشیمیایی مهم است. واکنش نوری فتوسنتز دارای دو دسته واکنش های حلقوی و واکنش های غیر حلقوی است.
چرخه کالوین (واکنش تاریک در فتوسنتز) چیست؟
چرخه کالوین که به آن واکنش تاریک فتوسنتز نیز گفته می شود، یک واکنش مستقل از نور است. آنها در استرومای کلروپلاست قرار می گیرند. بر این اساس، تشکیل ترکیبات قندی با دی اکسید کربن به عنوان ترکیب اولیه، چرخه کالوین را به حرکت در می آورد. با این حال، هیچ الکترون در چرخه کالوین فعال نمی شود. کربن غیر آلی که به صورت دی اکسید کربن وجود دارد در چرخه کالوین ثابت می شود و قندهای تریوز را تشکیل می دهد. آنها واکنش های وابسته به انرژی هستند. سه مرحله اصلی از چرخه کالوین وجود دارد. آنها تثبیت کربن، کاهش، و بازسازی ترکیب کربن آغازین هستند.
شکل 02: چرخه کالوین
اولین پذیرنده کربن در واکنش های مستقل از نور، قند 5 کربنه ای است که به نام بیس فسفات روبیسکو (RuBP) شناخته می شود. ترکیب شش کربنه تشکیل شده به این ترتیب به دو مولکول سه کربنه معروف به اسید فسفوگلیسریک (PGA) تقسیم می شود. سپس PGA تجزیه می شود و گلیسرآلدئید - 3 - فسفات تولید می کند و RuBP را بازسازی می کند. گلیسرآلدئید تولید شده - 3 - فسفات بنابراین برای تولید گلوکز استفاده می شود. علاوه بر این، دو نوع اصلی واکنش تاریک وجود دارد. آنها مسیر C3 هستند که در گیاهان C3 و مسیر C4 که در گیاهان C4 انجام می شود.
شباهت‌های بین واکنش نور و چرخه کالوین چیست؟
- هر دو فرآیند انرژی را به شکل ATP تولید می کنند.
- همچنین، هر دو با واسطه آنزیم هستند.
- علاوه بر این، هر دو در کلروپلاست ها جای می گیرند.
- علاوه بر این، هر دو فرآیند در ارگانیسم‌های اتوتروف اتفاق می‌افتند.
تفاوت بین واکنش نور و چرخه کالوین چیست؟
واکنش نور در فتوسنتز به انرژی نور بستگی دارد در حالی که چرخه کالوین (یا واکنش تاریک در فتوسنتز) به انرژی نور بستگی ندارد. بنابراین، این تفاوت اصلی بین واکنش نور و چرخه کالوین است. تفاوت بیشتر بین واکنش نور و چرخه کالوین این است که واکنش نور در غشای تیلاکوئید اتفاق می افتد در حالی که چرخه کالوین در استرومای کلروپلاست رخ می دهد.
علاوه بر این، بین واکنش نور و چرخه کالوین در محصولات نهایی نیز تفاوت وجود دارد. به این معنا که؛ محصولات نهایی واکنش نوری ATP و NADPH هستند در حالی که محصول نهایی چرخه کالوین گلوکز است. اینفوگرافیک زیر در مورد تفاوت بین واکنش نور و چرخه کالوین تفاوت های بیشتری را بین هر دو واکنش نشان می دهد.
خلاصه - واکنش نور در برابر چرخه کالوین
فتوسنتز در موجودات فوتواتوتروف رخ می دهد. دو نوع فتوسنتز بر اساس وابستگی آنها به نور مانند واکنش های وابسته به نور و واکنش های مستقل از نور وجود دارد. بر این اساس، واکنش های مستقل از نور را چرخه کالوین نیز می نامند. از سوی دیگر، واکنش‌های وابسته به نور از طریق دخالت فتوسیستم‌ها صورت می‌گیرد. بنابراین، در غشای تیلاکوئید کلروپلاست قرار می گیرد. در مقابل، چرخه کالوین از طریق تشکیل ترکیبات آلی انجام می شود. بر این اساس، این در استرومای کلروپلاست اتفاق می افتد. این تفاوت بین واکنش نور و چرخه کالوین است.
