Sisu

• Sisu: Erinevus valgusünteesi ja tumedate reaktsioonide vahel
• Võrdlusdiagramm
• Mis on valgusreaktsioon fotosünteesis?
• Mis on pimereaktsioon fotosünteesis?
• Peamised erinevused

Kaks mõistet, mida selles artiklis käsitletakse, on valguse ja pimeduse fotosünteesi reaktsioonid ning neil on mitmeid erinevusi, mida mõistlik inimene ei suuda iseseisvalt tuvastada. Neil on oma tähendus ja toimimine ning see teeb huvitava lugemise. Peamine erinevus kõigi selliste tüüpide vahel selgitatakse järgmiselt. Valgusõltuvates reaktsioonides kasutatakse valgusünteesi, et moodustada kaks fotosünteesi järgmises etapis vajalikku molekuli: energiasalvestusmolekul ATP ja redutseeritud elektronkandja NADPH. Pimedates reaktsioonides kasutatakse neid orgaanilisi energiamolekule (ATP ja NADPH). Seda reageerimistsüklit nimetatakse ka Calvin Benisoni tsükliks ja see toimub stroomas.

Sisu: Erinevus valgusünteesi ja tumedate reaktsioonide vahel

• Võrdlusdiagramm
• Mis on valgusreaktsioon fotosünteesis?
• Mis on pimereaktsioon fotosünteesis?
• Peamised erinevused

Võrdlusdiagramm

Eristamise alused	Valgusreaktsioon fotosünteesis	Pimereaktsioon fotosünteesis
Asukoht	Toimub alati kloroplastide graanul	Toimub alati kloroplastide stroomas.
Protsess	Valgusenergia abil moodustage kaks fotosünteesi järgmises etapis vajalikku molekuli: energiasalvestusmolekul ATP ja redutseeritud elektronkandja NADPH.	Kasutage neid orgaanilise energia molekule ATP ja NADPH ning seda reageerimistsüklit nimetatakse ka Calvin Benisoni tsükliks.
Nõue	Nõuab selliseid protsesse nagu fotosüsteem 1 ja fotosüsteem 2.	Ärge nõua valgust, neil pole ka fotosüsteeme.
Toode	Vee fotolüüs toimub ja hapnik vabaneb.	Fotolüüsi ei toimu ja süsinikdioksiid imendub

Mis on valgusreaktsioon fotosünteesis?

Valgusõltuvates reaktsioonides kasutatakse valgusünteesi, et moodustada kaks fotosünteesi järgmises etapis vajalikku molekuli: energiasalvestusmolekul ATP ja redutseeritud elektronkandja NADPH. Taimedes toimuvad valgusreaktsioonid organellide tülokoidi membraanides, mida nimetatakse kloroplastideks. Fotosünteesis toimuvad valgust sõltuvad reaktsioonid tülakoidi membraanidel. Tülakoidse membraani sisemust nimetatakse luumeniks ja väljaspool tülakoidi membraani on stroom, kus toimuvad valgust sõltumatud reaktsioonid. Tülakoidne membraan sisaldab mõnda lahutamatut membraanivalgu kompleksi, mis katalüüsib valgusreaktsioone. Tülakoidmembraanis on neli peamist valgukompleksi: Photosystem II (PSII), tsütokroom b6f kompleks, Photosystem I (PSI) ja ATP süntaas. Need neli ühendit töötavad koos, saades lõpuks produktid ATP ja NADPH. Kaks fotosüsteeme neelavad pigmentide kaudu valgusenergiat - peamiselt klorofülle, mis vastutavad lehtede rohelise värvuse eest. Valgusest sõltuvad reaktsioonid algavad II fotosüsteemist. Kui klorofülli molekul neelab PSII reaktsioonikeskuses footoni, siis selle molekuli elektron saavutab kõrgema energiataseme. Kuna selle aatomi olek on väga ebastabiilne, kantakse elektron ühelt teisele molekulile, moodustades redoksreaktsioonide ahela, mida nimetatakse elektronide transpordiahelaks (ETC). Elektronide vool liigub PSII-st tsütokroom b6f-st PSI-ni. PSI-s saab elektron energiat teisest footonist. Lõplik elektronaktseptor on NADP. Hapnikuaegses fotosünteesis on esimeseks elektronidoonoriks vesi, luues hapniku jäätmeproduktiks. Anoksügeenses fotosünteesis kasutatakse erinevaid elektronidoonoreid. Need võtavad rohkem aega kui muud reaktsioonid ja esinevad seetõttu ainult päeval.

Mis on pimereaktsioon fotosünteesis?

Pimedates reaktsioonides kasutatakse neid orgaanilisi energiamolekule (ATP ja NADPH). Seda reageerimistsüklit nimetatakse ka Calvin Benisoni tsükliks ja see toimub stroomas. ATP annab energiat, NADPH aga elektrone, mis on vajalikud süsinikdioksiidi (süsinikdioksiidi) fikseerimiseks süsivesikuteks. Fotosüntees algab asjade alustamiseks päikesevalgusest saadava energia kasutamisega, kuid see lõpeb pimedate reaktsioonidega, mis ei vaja suhkru tootmiseks päikesepaistet. Calvini tsüklis kasutatakse suhkrute saamiseks kergete reaktsioonide ATP-d ja NADPH-d. Fotosüntees taimedes toimub kloroplastides. Fotosüntees hõlmab valgust sõltuvaid reaktsioone ja reaktsioone, mida valgus otseselt ei energiat. Fotosünteetilistes valgusreaktsioonides säilitatakse valguse energia ATP “suure energiaga” fosfoanhüdriidsidemetena ja NADPH võimsuse vähendajana. Fotosünteetilise valgusreaktsiooni eest vastutavad valgud ja pigmendid seostuvad tülakoidi (granaketta) membraanidega. Valguse reageerimise radu siin ei esitata. Calvini tsüklit, mida varem nimetati fotosünteetilise „tumedate reaktsioonide“ rajaks, nimetatakse nüüd süsiniku reaktsioonide rajaks. Sellel teel kasutatakse CO2 fikseerimiseks ja redutseerimiseks süsivesikute moodustamiseks ATP ~ P-sidemete lõhestamise vaba energiat ja NADPH-i vähendamist. Calvin-tsükli ensüümid ja vaheühendid asuvad kloroplasti stroomas, mis on mitokondriaalse maatriksiga mõneti analoogne sektsioon. Need reaktsioonid toimuvad ainult öösel ja saavad sellest nime.

Peamised erinevused

1. Valgusõltuvates reaktsioonides kasutatakse valgusünteesi, et moodustada kaks fotosünteesi järgmises etapis vajalikku molekuli: energiasalvestusmolekul ATP ja redutseeritud elektronkandja NADPH. Pimedates reaktsioonides kasutatakse neid orgaanilisi energiamolekule ATP ja NADPH ning seda reageerimistsüklit nimetatakse ka Calvin Benisoni tsükliks ja see toimub stroomas.
2. Valgusreaktsioon fotosünteesis toimub alati kloroplastide graanulites. Teisest küljest toimuvad tumedad reaktsioonid alati kloroplastide stroomas.
3. Kuna valgusreaktsioonid toimuvad päevasel ajal, vajavad nad selliseid protsesse nagu fotosüsteem 1 ja fotosüsteem 2. Teisest küljest, kuna tumedad reaktsioonid ei vaja valgust, pole neil ka fotosüsteeme.
4. Kergete reaktsioonide käigus toimub vee fotolüüs ja seega vabaneb hapnik toimuvate tegevuste tõttu. Teisest küljest ei toimu pimeda reaktsiooni, fotolüüsi protsessi ja tegevuste käigus imendub süsinikdioksiid.
5. NADPH ja ATP tekivad kergete reaktsioonide ajal, mis aitavad muude tegevuste läbiviimisel ja saavad tumedate reaktsioonide aluseks. Teisest küljest väheneb NADPH ja tumedate reaktsioonide ajal toodetakse glükoos.