Het belangrijkste verschil tussen lichtreactie en Calvin-cyclus is de afhankelijkheid van licht in elk type reactie in fotosynthese. Lichtreactie bij fotosynthese is lichtafhankelijk, terwijl de Calvincyclus (of donkerreactie bij fotosynthese) lichtonafhankelijk is.
Fotosynthese is een autotrofe voedingswijze die voorkomt in planten en andere fotosynthetische organismen zoals algen en cyanobacteriën. Het is een anabool proces van het produceren van voedsel. Fotosynthese in planten vindt plaats in twee hoofdprocedures. Ze zijn het lichtreactieproces en de Calvincyclus. De lichtreactie van fotosynthese is een lichtafhankelijk proces dat zonne-energie omzet in chemische energie. Daarentegen is de Calvin-cyclus, ook wel de donkere reactie van fotosynthese genoemd, een lichtonafhankelijk proces.
Wat is lichtreactie?
Lichtreacties van fotosynthese vinden plaats in de thylakoïde membranen van chloroplasten. Het zijn lichtafhankelijke reacties. Ze zetten zonne-energie om in chemische energie via de werking van chlorofyl. Er zijn twee fotosystemen betrokken bij lichtreacties. Het zijn namelijk fotosysteem I en fotosysteem II. Fotosystemen absorberen licht van zonne-energiebronnen. Ze absorberen verschillende golflengten in licht. Daarna absorberen de elektronen in de fotosystemen deze energie en raken opgewonden. De elektronenacceptoren accepteren deze geactiveerde elektronen.
Figuur 01: Lichtreactie
Vandaar dat door de overdracht van elektronen fosforylering plaatsvindt om adenosinetrifosfaat (ATP) te produceren. Omdat dit proces lichtafhankelijk is, staat het bekend als fotofosforylering. Daarnaast is water bij het proces betrokken. Dit staat bekend als fotolyse van water waarbij vrije zuurstof- en waterstofionen ontstaan. De waterstofionengradiënt is belangrijk in het fosforyleringsproces om een elektrochemische gradiënt te creëren. Lichtreactie van fotosynthese heeft twee categorieën cyclische reacties en niet-cyclische reacties.
Wat is Calvin Cycle (Dark Reaction in Photosynthesis)?
Calvin-cyclus, ook wel donkere reactie van fotosynthese genoemd, is een lichtonafhankelijke reactie. Ze vinden plaats in het stroma van de chloroplast. Dienovereenkomstig drijft de vorming van suikerverbindingen met koolstofdioxide als uitgangsverbinding de Calvin-cyclus aan. Er is echter geen activering van elektronen in de Calvin-cyclus. Anorganische koolstof die als koolstofdioxide bestaat, wordt in de Calvin-cyclus gefixeerd om triosesuikers te vormen. Het zijn energieafhankelijke reacties. Er zijn drie hoofdfasen van de Calvincyclus; ze zijn de koolstoffixatie, reductie en regeneratie van de uitgangskoolstofverbinding.
Figuur 02: Calvin-cyclus
De eerste koolstofacceptor in de lichtonafhankelijke reacties is de 5-koolstofsuiker bekend als Rubisco-bisfosfaat (RuBP). De gevormde verbinding met zes koolstofatomen splitst zich zo in twee moleculen met drie koolstofatomen, bekend als fosfoglycerinezuur (PGA). PGA splitst zich vervolgens om glyceraldehyde – 3 – fosfaat te produceren en regenereert RuBP. Het geproduceerde glyceraldehyde – 3 – fosfaat wordt dus gebruikt om glucose te produceren. Verder zijn er twee hoofdtypen donkerreacties. Dit zijn de C3-route die plaatsvindt in C3-planten en de C4-route die plaatsvindt in C4-planten.
Wat zijn de overeenkomsten tussen lichtreactie en Calvin-cyclus?
- Beide processen produceren energie in de vorm van ATP.
- Bovendien zijn beide enzymgemedieerd.
- Bovendien vinden beide plaats in chloroplasten.
- Bovendien vinden beide processen plaats in autotrofe organismen.
Wat is het verschil tussen lichtreactie en Calvin-cyclus?
Lichtreactie bij fotosynthese hangt af van de lichtenergie, terwijl de Calvincyclus (of donkerreactie bij fotosynthese) niet afhankelijk is van de lichtenergie. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen lichtreactie en Calvin-cyclus. Een ander verschil tussen de lichtreactie en de Calvin-cyclus is dat de lichtreactie plaatsvindt in het thylakoïde membraan, terwijl de Calvin-cyclus plaatsvindt in het stroma van de chloroplast.
Bovendien is er ook in de eindproducten een verschil tussen lichtreactie en Calvincyclus. Dat is; de eindproducten van de lichtreactie zijn ATP en NADPH, terwijl het eindproduct van de Calvin-cyclus glucose is. De onderstaande infographic over het verschil tussen lichtreactie en Calvin-cyclus geeft meer verschillen tussen beide reacties.
Samenvatting – Lichtreactie versus Calvin-cyclus
Fotosynthese vindt plaats in foto-autotrofe organismen. Er zijn twee soorten fotosynthese op basis van hun afhankelijkheid van licht, zoals lichtafhankelijke reacties en lichtonafhankelijke reacties. Dienovereenkomstig worden lichtonafhankelijke reacties ook wel de Calvincyclus genoemd. Aan de andere kant vinden lichtafhankelijke reacties plaats door de betrokkenheid van fotosystemen. Het vindt dus plaats in de thylakoïde membranen van de chloroplast. Daarentegen vindt de Calvin-cyclus plaats via de vorming van organische verbindingen. Dienovereenkomstig vindt dit plaats in het stroma van de chloroplast. Dit is het verschil tussen lichtreactie en Calvincyclus.
