ההבדל העיקרי בין מחזור קרבס לקלווין הוא שמחזור קרבס הוא חלק מתהליך הנשימה האירובי שמייצר ATP בעוד שמחזור קלווין הוא חלק מהפוטוסינתזה המייצרת מזונות על ידי צריכת ATP.
מסלולים ביוכימיים הם תהליכים חשובים ביותר לשמירה על החיים על פני כדור הארץ. מחזורי קרבס וקלווין הם שני מסלולים ביוכימיים חשובים מאוד המתרחשים בתוך האברונים של התאים. שני התהליכים הללו הם מחזוריים, אך ישנם הבדלים רבים ביניהם. המקומות שבהם מתרחשים תהליכים אלה והצריכה או הפקת האנרגיה שונים זה מזה.
מהו מחזור קרבס?
מחזור קרבס הוא פשוט חלק מתהליך הנשימה האירובי המתרחש בתאים. ייצור של פחמן דו חמצני ו-ATP (אדנוזין טריפוספט) עם כמה תוצרי לוואי אחרים מתרחשת במהלך כל התהליך של הנשימה התאית ומחזור קרבס הוא חלק חשוב מזה. אורגניזמים אוגרים אנרגיה בצורה של ATP. התהליך ידוע בשמות רבים ושונים כגון מחזור חומצת לימון, מחזור חומצה טריקרבוקסילית או מחזור קרבס. אבל כל השמות האלה מתייחסים לתהליך אחד. מכיוון שרוב סוגי האורגניזמים הם אירוביים (צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים), מחזור קרבס מתרחש בכל האורגניזמים האירוביים הללו.
איור 01: מחזור קרבס
מחזור קרבס הוא שלב חיוני במסלול הנשימה שבו אצטיל קואנזים A מתפרק עם חמצן שמוביל לשחרור אנרגיה לייצור מולקולות ATP.עם זאת, אצטיל קו-אנזים A מיוצר מהמצעים הנשימתיים כמו גלוקוז, חומצת אמינו או שומנים. תהליך זה אינו פועל בהיעדר חמצן והמצעים הנשימתיים מתפרקים במחזור קרבס. מכיוון שמחזור זה כולל גם שלבים של פירוק (קטבולי) וגם שלבי סינתזה (אנבוליים), הוא ידוע כמסלול אמפיבולי. התהליך כולו נקרא על שמו של הנס קרבס, שזכה בפרס נובל בשנת 1953 על גילויו.
מהו מחזור קלווין?
מחזור קלווין הוא שלב חיוני בתגובה האפלה של פוטוסינתזה המתרחשת בסטרומה של הכלורופלסט של צמחים ירוקים. זהו מסלול ביוכימי מחזורי שמתקדם עם השימוש בפחמן דו חמצני וייצור חמצן. לפי ההגדרה, מחזור קלווין הוא קבוצה של תגובות המתרחשות בתגובה החשוכה של הפוטוסינתזה, מה שאומר שהוא אינו דורש אור שמש. הפעלת האלקטרונים אינה מתרחשת במחזור קלווין. אבל דרישות האנרגיה הדרושות לתהליכים מתמלאות על ידי צריכת ATP.
איור 02: מחזור קלווין
בסך הכל, מחזור זה הוא מסלול אנבולי, היוצר גלוקוז מפחמן דו חמצני ומים. עם זאת, הפחמימות המיוצרות במחזור קלווין אינן סוכרי הקסוז (גלוקוז עם שישה פחמנים) על פי התגליות האחרונות; הם טריוזים (שלושה פחמנים) סוכר פוספטים, הלא הם טריוז פוספטים. מאוחר יותר, זה מוביל לייצר סוכרי הקסוז במיטוכונדריה.
מהם הדמיון בין מחזור קרבס לקלווין?
- מחזור קרבס ומחזור קלווין הם שני מסלולים ביוכימיים חשובים.
- CO2 ו-ATP מעורבים בשני התהליכים.
- שניהם מתרחשים בצמחים.
- שניהם תהליכים מחזוריים המתרחשים בתוך התאים.
מה ההבדל בין מחזור קרבס לקלווין?
מחזור קרבס הוא חלק מתהליך הנשימה האירובי בעוד שמחזור קלווין הוא חלק מהפוטוסינתזה. הראשון הוא תהליך קטבולי ואילו האחרון הוא תהליך אנבולי. יתר על כן, מחזור קרבס מתרחש במטריקס של המיטוכונדריה בעוד שמחזור קלווין מתרחש בסטרומה של הכלורופלסטים. מחזור קרבס מתרחש באורגניזמים אירוביים. הוא מייצר ATP ו-CO2. והכי חשוב, הוא מתרחש בנוכחות חמצן. עם זאת, מחזור קלווין מתרחש רק בצמחים. הוא משתמש ב-ATP וב-CO2 ומייצרת גלוקוז. יתר על כן, תהליך זה אינו דורש חמצן.
סיכום
מחזור קרבס ומחזור קלווין הם שני מסלולים ביוכימיים חשובים.מחזור קרבס מייצר אנרגיה בצורה של ATP. הוא מפרק גלוקוז בנוכחות חמצן. תהליך זה קורה בכל האורגניזמים האירוביים כולל צמחים. מחזור קלווין הוא חלק מהפוטוסינתזה. היא ידועה גם כתגובה כהה מכיוון שהיא בלתי תלויה באור השמש, בניגוד לתגובת האור. הוא מייצר גלוקוז באמצעות CO2 ו-ATP. זה ההבדל בין מחזור קרבס למחזור קלווין.
