Işık reaksiyonu ile Calvin döngüsü arasındaki temel fark, fotosentezdeki her reaksiyon türünde ışığın bağımlılığıdır. Fotosentezde ışık reaksiyonu ışığa bağımlıyken Calvin döngüsü (veya fotosentezde karanlık reaksiyon) ışıktan bağımsızdır.
Fotosentez, bitkilerde ve algler ve siyanobakteriler gibi diğer fotosentetik organizmalarda meydana gelen ototrofik bir beslenme şeklidir. Gıda üretmek için anabolik bir süreçtir. Bitkilerde fotosentez iki ana prosedürde gerçekleşir. Bunlar hafif reaksiyon süreci ve Calvin döngüsüdür. Fotosentezin ışık reaksiyonu, güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren ışığa bağımlı bir süreçtir. Buna karşılık, fotosentezin karanlık reaksiyonu olarak da adlandırılan Calvin döngüsü, ışıktan bağımsız bir süreçtir.
Işık Tepkisi Nedir?
Fotosentezin ışık reaksiyonları kloroplastların tilakoid zarlarında gerçekleşir. Işığa bağımlı reaksiyonlardır. Klorofilin etkisiyle güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürürler. Işık reaksiyonlarında yer alan iki fotosistem vardır. Yani fotosistem I ve fotosistem II'dir. Fotosistemler güneş enerjisi kaynaklarından gelen ışığı emer. Işıkta farklı dalga boylarını emerler. Daha sonra fotosistemlerdeki elektronlar bu enerjiyi emer ve heyecanlanır. Elektron alıcıları bu enerjilenmiş elektronları kabul eder.
Şekil 01: Hafif Reaksiyon
Dolayısıyla, elektron transferi yoluyla, adenozin tri fosfat (ATP) üretmek için fosforilasyon gerçekleşir. Bu süreç ışığa bağımlı olduğu için Fotofosforilasyon olarak bilinir. Buna ek olarak, su da sürece dahil olur. Bu, serbest oksijen ve hidrojen iyonları veren suyun fotolizi olarak bilinir. Hidrojen iyon gradyanı, bir elektro kimyasal gradyan oluşturmak için fosforilasyon sürecinde önemlidir. Fotosentezin hafif reaksiyonu, döngüsel reaksiyonlar ve döngüsel olmayan reaksiyonlar olmak üzere iki kategoriye sahiptir.
Calvin Döngüsü Nedir (Fotosentezde Karanlık Reaksiyon)?
Fotosentezin karanlık reaksiyonu olarak da adlandırılan Calvin döngüsü, ışıktan bağımsız bir reaksiyondur. Kloroplastın stromasında yer alırlar. Buna göre, başlangıç bileşiği olarak karbon dioksit ile şeker bileşiklerinin oluşumu Calvin döngüsünü yönlendirir. Bununla birlikte, Calvin döngüsünde elektronların aktivasyonu yoktur. Karbon dioksit olarak bulunan inorganik karbon, Calvin döngüsünde trioz şekerler oluşturmak üzere sabitlenir. Enerji bağımlı reaksiyonlardır. Calvin döngüsünün üç ana aşaması vardır; bunlar, başlangıç karbon bileşiğinin karbon fiksasyonu, indirgenmesi ve yenilenmesidir.
Şekil 02: Calvin Döngüsü
Işıktan bağımsız reaksiyonlardaki ilk karbon alıcısı, Rubisco bifosfat (RuBP) olarak bilinen 5 karbonlu şekerdir. Böylece oluşan altı karbonlu bileşik, Fosfogliserik asit (PGA) olarak bilinen iki üç karbonlu moleküle bölünür. PGA daha sonra gliseraldehit – 3 – fosfat üretmek için bölünür ve RuBP'yi yeniden üretir. Üretilen gliseraldehit – 3 – fosfat böylece glikoz üretmek için kullanılır. Ayrıca, iki ana karanlık reaksiyon türü vardır. Bunlar, C3 bitkilerinde gerçekleşen C3 yolu ve C4 bitkilerinde gerçekleşen C4 yoludur.
Işık Reaksiyonu ve Calvin Döngüsü Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Her iki süreç de ATP şeklinde enerji üretir.
- Ayrıca, her ikisi de enzim aracılıdır.
- Ayrıca, ikisi de kloroplastlarda yer alır.
- Ayrıca, her iki süreç de ototrofik organizmalarda gerçekleşir.
Işık Reaksiyonu ile Calvin Döngüsü Arasındaki Fark Nedir?
Fotosentezdeki ışık reaksiyonu ışık enerjisine bağlıyken Calvin döngüsü (veya fotosentezdeki karanlık reaksiyon) ışık enerjisine bağlı değildir. Bu nedenle, ışık reaksiyonu ile Calvin döngüsü arasındaki temel fark budur. Işık reaksiyonu ile Calvin döngüsü arasındaki diğer bir fark, ışık reaksiyonunun thylakoid membranda, Calvin döngüsünün ise kloroplastın stromasında gerçekleşmesidir.
Ayrıca son ürünlerde de ışık reaksiyonu ile Calvin döngüsü arasında fark vardır. Yani; hafif reaksiyonun son ürünleri ATP ve NADPH iken Calvin döngüsünün son ürünü glikozdur. Işık reaksiyonu ve Calvin döngüsü arasındaki farkla ilgili aşağıdaki bilgi grafiği, her iki reaksiyon arasında daha fazla fark sağlar.
Özet – Hafif Reaksiyon ve Calvin Döngüsü
Fotosentez, fotoototrofik organizmalarda gerçekleşir. Işığa bağımlı reaksiyonlar ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar gibi ışığa bağımlılıklarına dayanan iki tür fotosentez vardır. Buna göre, ışıktan bağımsız reaksiyonlara Calvin döngüsü de denir. Öte yandan, fotosistemlerin katılımıyla ışığa bağımlı reaksiyonlar gerçekleşir. Böylece kloroplastın tilakoid zarlarında gerçekleşir. Buna karşılık, Calvin döngüsü organik bileşiklerin oluşumu yoluyla gerçekleşir. Buna göre, bu kloroplastın stromasında gerçekleşir. Işık reaksiyonu ile Calvin döngüsü arasındaki fark budur.
