Unterschied zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus

Das Hauptunterschied zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus ist die Abhängigkeit von Licht bei jeder Art von Reaktion bei der Photosynthese. Die Lichtreaktion in der Photosynthese ist lichtabhängig, während der Calvin-Zyklus (oder die Dunkelreaktion in der Photosynthese) lichtunabhängig ist.

Die Photosynthese ist eine autotrophe Ernährungsweise, die in Pflanzen und anderen photosynthetischen Organismen wie Algen und Cyanobakterien vorkommt. Es ist ein anaboles Prozess der Nahrungsmittelproduktion. Die Photosynthese in Pflanzen findet in zwei Hauptverfahren statt. Sie sind der Lichtreaktionsprozess und der Calvin-Zyklus. Die Lichtreaktion der Photosynthese ist ein lichtabhängiger Prozess, der Sonnenenergie in chemische Energie umwandelt. Im Gegensatz dazu ist der Calvin-Zyklus, auch Dunkelreaktion der Photosynthese genannt, ein lichtunabhängiger Prozess.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Lichtreaktion in der Photosynthese?
3. Was ist der Calvin-Zyklus (Dunkelreaktion in der Photosynthese)
4. Ähnlichkeiten zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus
5. Side-by-Side-Vergleich - Lichtreaktion gegen Calvin-Zyklus in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Lichtreaktion??

Lichtreaktionen der Photosynthese finden in den Thylakoidmembranen von Chloroplasten statt. Sie sind lichtabhängige Reaktionen. Sie wandeln Sonnenenergie durch Chlorophyll in chemische Energie um. An Lichtreaktionen sind zwei Photosysteme beteiligt. Sie sind nämlich Photosystem I und Photosystem II. Photosysteme absorbieren Licht aus Sonnenenergiequellen. Sie absorbieren unterschiedliche Lichtwellenlängen. Danach absorbieren die Elektronen in den Photosystemen diese Energie und werden erregt. Die Elektronenakzeptoren akzeptieren diese unter Spannung stehenden Elektronen.

Abbildung 01: Lichtreaktion

Durch die Übertragung von Elektronen findet also eine Phosphorylierung statt, um Adenosintriphosphat (ATP) zu erzeugen. Da dieser Prozess lichtabhängig ist, wird er als bekannt Photophosphorylierung. Darüber hinaus ist Wasser in den Prozess involviert. Dies ist als Photolyse von Wasser bekannt, die freien Sauerstoff und Wasserstoffionen ergibt. Der Wasserstoffionengradient ist im Phosphorylierungsprozess wichtig, um einen elektrochemischen Gradienten zu erzeugen. Die Lichtreaktion der Photosynthese unterscheidet zwei Kategorien von zyklischen Reaktionen und nichtzyklischen Reaktionen.

Was ist der Calvin-Zyklus (Dunkelreaktion in der Photosynthese)?

Der Calvin-Zyklus, auch Dunkelreaktion der Photosynthese genannt, ist eine lichtunabhängige Reaktion. Sie finden im Stroma des Chloroplasten statt. Dementsprechend treibt die Bildung von Zuckerverbindungen mit Kohlendioxid als Ausgangsverbindung den Calvin-Zyklus an. Im Calvin-Zyklus findet jedoch keine Aktivierung von Elektronen statt. Anorganischer Kohlenstoff, der als Kohlendioxid vorliegt, fixiert sich im Calvin-Zyklus unter Bildung von Dreizuckern. Sie sind energieabhängige Reaktionen. Es gibt drei Hauptphasen des Calvin-Zyklus. Sie sind die Kohlenstoff-Fixierung, Reduktion und Regeneration der Ausgangs-Kohlenstoffverbindung.

Abbildung 02: Calvin-Zyklus

Der erste Kohlenstoffakzeptor in den lichtunabhängigen Reaktionen ist der Zucker mit 5 Kohlenstoffatomen, der als Rubisco-Bisphosphat (RuBP) bekannt ist. Die so gebildete Verbindung mit sechs Kohlenstoffatomen spaltet sich in zwei Moleküle mit drei Kohlenstoffatomen auf, die als Phosphoglycerinsäure (PGA) bekannt sind. PGA spaltet sich dann unter Bildung von Glyceraldehyd-3-phosphat und regeneriert RuBP. Das erzeugte Glyceraldehyd-3-phosphat wird somit zur Glukoseproduktion verwendet. Darüber hinaus gibt es zwei Hauptarten von Dunkelreaktionen. Sie sind der C3-Weg, der in C3-Pflanzen stattfindet, und der C4-Weg, der in C4-Pflanzen stattfindet.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus?

• Beide Prozesse produzieren Energie in Form von ATP.
• Beide sind auch enzymvermittelt.
• Beide finden außerdem in Chloroplasten statt.
• Beide Prozesse finden zudem in autotrophen Organismen statt.

Was ist der Unterschied zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus??

Die Lichtreaktion in der Photosynthese hängt von der Lichtenergie ab, während der Calvin-Zyklus (oder die Dunkelreaktion in der Photosynthese) nicht von der Lichtenergie abhängt. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen der Lichtreaktion und dem Calvin-Zyklus. Ein weiterer Unterschied zwischen der Lichtreaktion und dem Calvin-Zyklus besteht darin, dass die Lichtreaktion in der Thylakoidmembran stattfindet, während der Calvin-Zyklus im Stroma des Chloroplasten stattfindet.

Darüber hinaus gibt es auch bei den Endprodukten einen Unterschied zwischen der Lichtreaktion und dem Calvin-Zyklus. Das ist; Die Endprodukte der Lichtreaktion sind ATP und NADPH, während das Endprodukt des Calvin-Zyklus Glukose ist. Die nachstehende Infografik zum Unterschied zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus führt zu mehr Unterschieden zwischen beiden Reaktionen.

Zusammenfassung - Lichtreaktion gegen Calvin-Zyklus

Die Photosynthese erfolgt in photoautotrophen Organismen. Es gibt zwei Arten der Photosynthese, die auf ihrer Abhängigkeit von Licht basieren, wie lichtabhängige Reaktionen und lichtunabhängige Reaktionen. Dementsprechend werden lichtunabhängige Reaktionen auch als Calvin-Zyklus bezeichnet. Auf der anderen Seite treten lichtabhängige Reaktionen durch die Einbeziehung von Photosystemen auf. So findet es in den Thylakoidmembranen des Chloroplasten statt. Im Gegensatz dazu erfolgt der Calvin-Zyklus über die Bildung organischer Verbindungen. Dementsprechend findet dies im Stroma des Chloroplasten statt. Dies ist der Unterschied zwischen Lichtreaktion und Calvin-Zyklus.

Referenz:

1. "Die lichtabhängigen Reaktionen". Khan Academy, Khan Academy. Hier verfügbar 
2. "Der Calvin-Zyklus". Khan Academy, Khan Academy. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. ”4619809768" von BlueRidgeKitties (CC BY 2.0) über Flickr
2. "Calvin-Zyklus" Von Yikrazuul - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia