Unterschied zwischen hellen und dunklen Reaktionen

Hauptunterschied - Licht gegen Dunkelreaktion

Lichtreaktion und Dunkelreaktion sind die zwei Arten von sequentiellen Prozessen, die während der Photosynthese von Pflanzen auftreten. Eine Lichtreaktion tritt in der Thylakoidmembran von Chloroplasten auf, während die Dunkelreaktion im Stroma des Chloroplasten auftritt. Lichtenergie aus Sonnenlicht wird während der Lichtreaktion der Photosynthese von Chlorophyllen eingefangen. Die Dunkelreaktion wird von verschiedenen Enzymen katalysiert. Das Hauptunterschied zwischen hellen und dunklen reaktionen ist das Die Lichtreaktion ist die erste Stufe der Photosynthese, die Lichtenergie einschließt, um ATP und NADPH zu erzeugen, während die Dunkelreaktion die zweite Stufe der Photosynthese ist, die Glucose unter Verwendung der aus der Lichtreaktion erzeugten Energieform ATP und NADPH erzeugt. 

 Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist Lichtreaktion?
      - Definition, Eigenschaften, Funktion
2. Was ist die dunkle Reaktion?
      - Definition, Eigenschaften, Funktion
3. Was ist der Unterschied zwischen Licht- und Dunkelreaktion?

Was ist Lichtreaktion?

Die Lichtreaktion ist die erste Stufe der Photosynthese, bei der ATP und NADPH erzeugt werden, indem die Energie des Sonnenlichts durch Pigmente (Chlorophyll) aufgefangen wird. In der Thylakoidmembran von Chloroplasten tritt eine Lichtreaktion auf. Da die Lichtreaktion vom Sonnenlicht abhängt, tritt sie nur in Gegenwart von Sonnenlicht auf. Chlorophyll A und B sind die Haupttypen von Chlorophyllen, die an der Lichtreaktion beteiligt sind. Chlorophyll A ist die hauptsächliche Pigmenteinfang-Lichtenergie, und Chlorophyll B ist das Zusatzpigment, das Licht einfängt und an Chlorophyll A übergeht. Die durch Chlorophyll A eingefangene Energie wird an das Photosystem II (PS II) und das Photosystem I (PSI) geleitet. in Form von Elektronen hoher Energie. Das ausgeschiedene PS II nimmt Elektronen auf, indem es Wassermoleküle in molekularen Sauerstoff spaltet, wobei hochenergetische Elektronen erzeugt werden, die durch eine Reihe von Elektronenträgern in PS I übertragen werden. Die Aufspaltung von Wasser bei PS II wird als Photolyse bezeichnet. PS I erzeugt auch hochenergetische Elektronen durch die Energie des Sonnenlichts. Diese Elektronen werden bei der Bildung von NADPH durch das Enzym NADP verwendet⁺ Reduktase. ATP-Synthase verwendet H⁺ Ionen, die durch Photolyse erzeugt werden, um ATP zu erzeugen. Lichtreaktion ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Lichtreaktion

Was ist die dunkle Reaktion?

Die Dunkelreaktion ist die zweite Stufe der Photosynthese, die Glucose aus der Energie von ATP und NADPH produziert, die in der Lichtreaktion erzeugt werden. Es kommt im Stroma des Chloroplasten vor. Die Dunkelreaktion tritt in zwei Reaktionsmechanismen auf: C3-Zyklus und C4-Zyklus. Der C3-Zyklus wird als Calvin-Zyklus bezeichnet, während der C4-Zyklus als Hatch-Stack-Zyklus bezeichnet wird. Der Calvin-Zyklus erfolgt in drei Schritten. Während des ersten Schritts wird Kohlendioxid in Ribulose-1,5-bisphosphat fixiert, wobei eine instabile Verbindung mit sechs Kohlenstoffatomen gebildet wird, die dann zu drei Kohlenstoffverbindungen, 3-Phosphoglycerat, hydrolysiert wird. Das am Prozess beteiligte Enzym ist Rubisco. Aufgrund der katabolischen Unvollkommenheit von Rubisco tritt die Photorespiration in Gegenwart niedriger Kohlendioxidkonzentrationen auf. Während des zweiten Schritts werden einige der 3-Phosphoglycerate reduziert, um Hexosephosphate herzustellen. Die restlichen 3-Phosphoglycerate werden beim Recycling von Ribulose-1,5-phosphat verwendet.

Während des C4-Zyklus wird eine doppelte Fixierung von Kohlendioxid beobachtet, was die Effizienz der Photosynthese erhöht. Vor dem Eintritt in den Calvin-Zyklus wird Kohlendioxid in Phosphoenolpyruvat fixiert, wobei eine Oxaloacetat-Verbindung mit vier Kohlenstoffatomen entsteht. Oxaloacetat wird in Malat umgewandelt und in Bündelhüllenzellen überführt, um durch Entfernung von Kohlendioxid in den Calvin-Zyklus einzutreten. Der Calvin-Zyklus ist in dargestellt Figur 2.

Abbildung 2: Calvin-Zyklus

Unterschied zwischen hellen und dunklen Reaktionen

Tritt auf in

Lichtreaktion: In der Thylakoidmembran des Chloroplasten tritt eine Lichtreaktion auf.

Dunkle Reaktion: Eine Dunkelreaktion tritt im Stroma des Chloroplasten auf.

Licht

Lichtreaktion: Die Lichtreaktion hängt vom Sonnenlicht ab.

Dunkle Reaktion: Dunkelreaktion ist unabhängig von Sonnenlicht.

Pigmente

Lichtreaktion: Chlorophylle sind die an der Lichtreaktion beteiligten Pigmente.

Dunkle Reaktion: An der Dunkelreaktion sind keine Pigmente beteiligt.

Photolyse

Lichtreaktion: Photolyse tritt während der Lichtreaktion in PS II auf.

Dunkle Reaktion: Während der Dunkelreaktion tritt keine Photolyse auf.

Sauerstoff / Kohlendioxid

Lichtreaktion: Während der Lichtreaktion wird Sauerstoff freigesetzt.

Dunkle Reaktion: Kohlendioxid wird während der Dunkelreaktion fixiert.

Ergebnisse

Lichtreaktion: ATP und NADPH werden während der Lichtreaktion produziert.

Dunkle Reaktion: Glukose wird unter Verwendung der Energie von ATP und NADPH erzeugt, die in der Lichtreaktion erzeugt werden.

Fazit

Lichtreaktion und Dunkelreaktion sind die zwei Reaktionsschritte der Photosynthese. In der Thylakoidmembran von Chloroplasten tritt eine Lichtreaktion auf. Die Energie des Sonnenlichts wird von Chlorophyllen eingefangen und die eingeschlossene Energie wird für die Produktion von ATP und NADPH verwendet. Diese ATP und NADPH werden zur Herstellung von Glukose in der Dunkelreaktion verwendet. Die Dunkelreaktion tritt im Stroma des Chloroplasten unter Beteiligung von Enzymen auf. Es tritt auf zwei Arten auf: C3-Zyklus und C4-Zyklus. Der C4-Zyklus ist effizienter als der C3-Zyklus. Der Hauptunterschied zwischen hellen und dunklen Reaktionen ist ihr Beitrag zur Photosynthese.

Referenz:
1. Berg, Jeremy M. "Die Lichtreaktionen der Photosynthese." Biochemie. 5. Auflage. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 17. April 2017.
2. Berg, Jeremy M. "Der Calvin-Zyklus synthetisiert Hexosen aus Kohlendioxid und Wasser." Biochemie. 5. Auflage. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 16. April 2017.
3. Lodish, Harvey. "CO2-Metabolismus während der Photosynthese." Molekulare Zellbiologie.

Bildhöflichkeit:
1. "Zyklische Photophosphorylierung" Von David Berard - Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia
2. „Hintergrund des Calvin-Zyklus“ Von Adenosine - Datei: Calvin-cycle4.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia