ההבדל העיקרי בין תגובת האור למחזור קלווין הוא התלות של האור בכל סוג של תגובה בפוטוסינתזה. תגובת האור בפוטוסינתזה תלויה באור ואילו מחזור קלווין (או תגובה כהה בפוטוסינתזה) אינה תלויה באור.
פוטוסינתזה היא אופן תזונה אוטוטרופי המתרחש בצמחים ובאורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים כגון אצות וציאנובקטריה. זהו תהליך אנבולי של ייצור מזון. פוטוסינתזה בצמחים מתרחשת בשני הליכים עיקריים. הם תהליך תגובת האור ומחזור קלווין. תגובת האור של פוטוסינתזה היא תהליך תלוי אור הממיר אנרגיית שמש לאנרגיה כימית.לעומת זאת, מחזור קלווין הנקרא גם התגובה האפלה של פוטוסינתזה הוא תהליך בלתי תלוי באור.
מהי תגובה קלה?
תגובות אור של פוטוסינתזה מתרחשות בקרומי התילקואידים של כלורופלסטים. הן תגובות תלויות אור. הם ממירים אנרגיית שמש לאנרגיה כימית באמצעות פעולת הכלורופיל. ישנן שתי מערכות צילום המעורבות בתגובות האור. כלומר, הם פוטוסיסטם I ופוטוסיסטם II. מערכות פוטו קולטות אור ממקורות אנרגיה סולארית. הם סופגים אורכי גל שונים באור. לאחר מכן, האלקטרונים במערכות הצילום סופגים את האנרגיה הזו ומתרגשים. מקבלי האלקטרונים מקבלים את האלקטרונים המופעלים האלה.
איור 01: תגובה קלה
לכן, באמצעות העברת אלקטרונים, מתרחש זרחון לייצור אדנוזין טרי פוספט (ATP).מכיוון שתהליך זה תלוי באור, הוא ידוע בשם פוטופוספורילציה. בנוסף לכך, מים מעורבים בתהליך. זה ידוע כפוטוליזה של מים המעניקה יוני חמצן ומימן חופשיים. שיפוע יוני המימן חשוב בתהליך הזרחון ליצירת שיפוע אלקטרו כימי. לתגובת אור של פוטוסינתזה יש שתי קטגוריות תגובות מחזוריות ותגובות לא מחזוריות.
מהו מחזור קלווין (תגובה אפלה בפוטוסינתזה)?
מחזור קלווין המכונה גם תגובה אפלה של פוטוסינתזה היא תגובה עצמאית של אור. הם מתרחשים בסטרומה של הכלורופלסט. בהתאם לכך, היווצרות תרכובות סוכר עם פחמן דו חמצני כתרכובת ההתחלה מניעה את מחזור קלווין. עם זאת, אין הפעלה של אלקטרונים במחזור קלווין. פחמן לא אורגני שקיים כפחמן דו חמצני מתקבע במחזור קלווין ליצירת סוכרים טריוזים. הם תגובות תלויות אנרגיה. ישנם שלושה שלבים עיקריים של מחזור קלווין; הם קיבוע הפחמן, ההפחתה וההתחדשות של תרכובת הפחמן ההתחלתית.
איור 02: מחזור קלווין
מקבל הפחמן הראשון בתגובות הבלתי תלויות באור הוא הסוכר בן 5 הפחמנים הידוע כ-Rubisco bisphosphate (RuBP). תרכובת ששת הפחמנים שנוצרה מתפצלת כך לשתי מולקולות שלושה פחמנים המכונה חומצה פוספוגליצרית (PGA). לאחר מכן PGA מתפצל לייצור גליצרלדהיד - 3 - פוספט ומחדש RuBP. הגליצרלדהיד המיוצר - 3 - פוספט משמש אפוא לייצור גלוקוז. יתר על כן, ישנם שני סוגים עיקריים של תגובות אפלות. הם מסלול C3 המתרחש בצמחי C3 ומסלול C4 המתרחש בצמחי C4.
מהם הדמיון בין תגובת האור למחזור קלווין?
- שני התהליכים מייצרים אנרגיה בצורה של ATP.
- כמו כן, שניהם מתווכי אנזים.
- יתר על כן, שניהם מתרחשים בכלורופלסטים.
- יתר על כן, שני התהליכים מתרחשים באורגניזמים אוטוטרופיים.
מה ההבדל בין תגובת אור למחזור קלווין?
תגובת האור בפוטוסינתזה תלויה באנרגיית האור בעוד שמחזור קלווין (או תגובה אפלה בפוטוסינתזה) אינו תלוי באנרגיית האור. לכן, זהו ההבדל העיקרי בין תגובת האור למחזור קלווין. הבדל נוסף בין תגובת האור למחזור קלווין הוא שתגובת האור מתרחשת בקרום התילקואיד בעוד שמחזור הקלווין מתרחש בסטרומה של הכלורופלסט.
יתר על כן, יש הבדל בין תגובת אור למחזור קלווין גם במוצרים הסופיים. זה; התוצרים הסופיים של תגובת האור הם ATP ו-NADPH ואילו התוצר הסופי של מחזור קלווין הוא גלוקוז. האינפוגרפיקה שלהלן על ההבדל בין תגובת האור למחזור קלווין מספקת הבדלים נוספים בין שתי התגובות.
סיכום – תגובה קלה לעומת מחזור קלווין
פוטוסינתזה מתרחשת באורגניזמים פוטו-אוטוטרופיים. ישנם שני סוגים של פוטוסינתזה המבוססים על תלותם באור כגון תגובות תלויות אור ותגובות בלתי תלויות באור. בהתאם לכך, תגובות בלתי תלויות באור נקראות גם מחזור קלווין. מצד שני, תגובות תלויות אור מתרחשות באמצעות מעורבות של מערכות צילום. לפיכך, הוא מתרחש בממברנות התילקואידיות של הכלורופלסט. לעומת זאת, מחזור קלווין מתרחש באמצעות היווצרות תרכובות אורגניות. בהתאם, זה מתרחש בסטרומה של הכלורופלסט. זה ההבדל בין תגובת האור למחזור קלווין.
