Nøgleforskellen mellem lysreaktion og Calvin-cyklus er lysets afhængighed i hver type reaktion i fotosyntesen. Lysreaktion i fotosyntese er lysafhængig, hvorimod Calvin cyklus (eller mørkereaktion i fotosyntese) er lysuafhængig.
Fotosyntese er en autotrof ernæringsmåde, der forekommer i planter og andre fotosyntetiske organismer såsom alger og cyanobakterier. Det er en anabolsk proces til fremstilling af mad. Fotosyntese i planter foregår i to hovedprocedurer. De er lysreaktionsprocessen og Calvin-cyklussen. Fotosyntesens lysreaktion er en lysafhængig proces, som omdanner solenergi til kemisk energi. I modsætning hertil er Calvin-cyklussen også kaldet fotosyntesens mørkereaktion en lysuafhængig proces.
Hvad er lysreaktion?
Lysreaktioner af fotosyntese finder sted i kloroplasternes thylakoidmembraner. De er lysafhængige reaktioner. De omdanner solenergi til kemisk energi via klorofyl. Der er to fotosystemer involveret i lysreaktioner. De er nemlig fotosystem I og fotosystem II. Fotosystemer absorberer lys fra solenergikilder. De absorberer forskellige bølgelængder i lys. Bagefter absorberer elektronerne i fotosystemerne denne energi og bliver ophidsede. Elektronacceptorerne accepterer disse strømførende elektroner.
Figur 01: Lysreaktion
Derfor finder phosphorylering sted gennem overførsel af elektroner for at producere adenosintrifosfat (ATP). Da denne proces er lysafhængig, er den kendt som fotofosforylering. Ud over dette involverer vand i processen. Dette er kendt som fotolyse af vand, som giver fri ilt og hydrogenioner. Hydrogeniongradienten er vigtig i phosphoryleringsprocessen for at skabe en elektrokemisk gradient. Lysreaktion af fotosyntese har to kategorier cykliske reaktioner og ikke-cykliske reaktioner.
Hvad er Calvin-cyklus (mørk reaktion i fotosyntese)?
Calvin-cyklus også omt alt som mørk reaktion af fotosyntese er en lys uafhængig reaktion. De finder sted i kloroplastens stroma. Følgelig driver dannelsen af sukkerforbindelser med kuldioxid som udgangsforbindelse Calvin-cyklussen. Der er dog ingen aktivering af elektroner i Calvin-cyklussen. Uorganisk kulstof, der eksisterer som kuldioxid, fikserer i Calvin-cyklussen for at danne triosesukker. De er energiafhængige reaktioner. Der er tre hovedfaser i Calvin-cyklussen; de er carbonfiksering, reduktion og regenerering af udgangscarbonforbindelsen.
Figur 02: Calvin Cycle
Den første carbonacceptor i de lysuafhængige reaktioner er sukkeret med 5 carbonatomer kendt som Rubisco-bisphosphat (RuBP). Den dannede forbindelse med seks carbonatomer opdeles således i to molekyler med tre carbonatomer kendt som phosphoglyceric acid (PGA). PGA sp altes derefter for at producere glyceraldehyd – 3 – fosfat og regenererer RuBP. Det producerede glyceraldehyd – 3 – fosfat bruges således til at producere glukose. Desuden er der to hovedtyper af mørke reaktioner. De er C3-vejen, der finder sted i C3-planter, og C4-banen, som finder sted i C4-planter.
Hvad er lighederne mellem lysreaktion og Calvin-cyklus?
- Begge processer producerer energi i form af ATP.
- Også begge er enzymmedierede.
- Yderligere foregår begge i kloroplaster.
- Desuden finder begge processer sted i autotrofe organismer.
Hvad er forskellen mellem lysreaktion og Calvin-cyklus?
Lysreaktion i fotosyntese afhænger af lysenergien, mens Calvin-cyklus (eller mørkereaktion i fotosyntese) ikke afhænger af lysenergien. Derfor er det den vigtigste forskel mellem lysreaktion og Calvin-cyklus. Yderligere forskel mellem lysreaktion og Calvin-cyklus er, at lysreaktionen finder sted i thylakoidmembranen, mens Calvin-cyklussen forekommer i kloroplastens stroma.
Desuden er der også forskel på lysreaktion og Calvin-cyklus i slutprodukterne. Det er; slutprodukterne af lysreaktionen er ATP og NADPH, mens slutproduktet af Calvin cyklus er glucose. Nedenstående infografik om forskellen mellem lysreaktion og Calvin-cyklus giver flere forskelle mellem begge reaktioner.
Opsummering – Lysreaktion vs Calvin-cyklus
Fotosyntese forekommer i fotoautotrofe organismer. Der er to typer fotosyntese baseret på deres afhængighed af lys, såsom lysafhængige reaktioner og lysuafhængige reaktioner. Derfor kaldes lys-uafhængige reaktioner også Calvin-cyklussen. På den anden side finder lysafhængige reaktioner sted gennem inddragelse af fotosystemer. Det foregår således i kloroplastens thylakoidmembraner. I modsætning hertil foregår Calvin-cyklussen via dannelsen af organiske forbindelser. Følgelig finder dette sted i kloroplastens stroma. Dette er forskellen mellem lysreaktion og Calvin-cyklus.
