Hauptunterschied – Hell-Dunkel-Reaktion

Lichtreaktion und Dunkelreaktion sind die beiden Arten von sequentiellen Prozessen, die während der Photosynthese von Pflanzen auftreten. Die Lichtreaktion findet in der Thylakoidmembran des Chloroplasten statt, während die Dunkelreaktion im Stroma des Chloroplasten stattfindet. Die Lichtenergie des Sonnenlichts wird während der Lichtreaktion der Photosynthese von Chlorophyllen eingefangen. Die Dunkelreaktion wird durch verschiedene Enzyme katalysiert. Die Hauptunterschied zwischen hell und dunkel reaktion ist das Die Lichtreaktion ist die erste Stufe der Photosynthese, die Lichtenergie einfängt, um ATP und NADPH zu produzieren, während die Dunkelreaktion die zweite Stufe der Photosynthese ist, die Glukose produziert, indem die Energieform ATP und NADPH aus der Lichtreaktion verwendet wird.

Dieser Artikel untersucht,

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

Was ist Lichtreaktion?

Die Lichtreaktion ist die erste Stufe der Photosynthese, die ATP und NADPH produziert, indem die Energie des Sonnenlichts durch Pigmente namens Chlorophyll eingefangen wird. In der Thylakoidmembran von Chloroplasten findet eine Lichtreaktion statt. Da die Lichtreaktion vom Sonnenlicht abhängt, tritt sie nur in Gegenwart von Sonnenlicht auf. Chlorophyll A und B sind die wichtigsten Arten von Chlorophyllen, die an der Lichtreaktion beteiligt sind. Chlorophyll A ist die Hauptlichtenergie zum Einfangen von Pigmenten und Chlorophyll B ist das akzessorische Pigment, das Licht einfängt und an Chlorophyll A weiterleitet. Die von Chlorophyll A eingefangene Energie wird an das Photosystem II (PS II) und Photosystem I (PSI) weitergegeben. in Form von hochenergetischen Elektronen. Exited PS II nimmt Elektronen auf, indem es Wassermoleküle in molekularen Sauerstoff spaltet, wodurch hochenergetische Elektronen erzeugt werden, die durch eine Reihe von Elektronenträgern in PS I übertragen werden. Die Spaltung von Wasser an 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 nutzt H⁺ Ionen, die durch Photolyse erzeugt werden, um ATP zu produzieren. Die Lichtreaktion ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Lichtreaktion

Was ist dunkle Reaktion?

Die Dunkelreaktion ist die zweite Stufe der Photosynthese, die Glukose aus der Energie von ATP und NADPH produziert, die bei der Lichtreaktion produziert werden. Es kommt im Stroma des Chloroplasten vor. Die Dunkelreaktion läuft in zwei Reaktionsmechanismen ab: C3-Zyklus und C4-Zyklus. Der C3-Zyklus wird Calvin-Zyklus genannt, während der C4-Zyklus Hatch-Stack-Zyklus genannt wird. Der Calvin-Zyklus erfolgt in drei Schritten. Während des ersten Schritts wird Kohlendioxid in Ribulose-1, 5-Bisphosphat fixiert, wodurch eine instabile Sechs-Kohlenstoff-Verbindung gebildet wird, die dann zu einer Drei-Kohlenstoff-Verbindung, 3-Phosphoglycerat, hydrolysiert wird. Das an dem Prozess beteiligte Enzym ist Rubisco. Aufgrund der katabolen Unvollkommenheit von Rubisco kommt es bei geringen Kohlendioxidkonzentrationen zur Photorespiration. Im zweiten Schritt wird ein Teil 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 und bildet eine Vier-Kohlenstoff-Verbindung, Oxalacetat. Oxalacetat wird in Malat umgewandelt und in Bündelscheidenzellen überführt, um durch Entfernung von Kohlendioxid in den Calvin-Zyklus einzutreten. Der Calvin-Zyklus ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Calvin-Zyklus

Unterschied zwischen heller und dunkler Reaktion

Tritt auf in

Lichtreaktion: In der Thylakoidmembran des Chloroplasten findet eine Lichtreaktion statt.

Dunkle Reaktion: Im Stroma des Chloroplasten tritt eine Dunkelreaktion auf.

Hell

Lichtreaktion: Die Lichtreaktion hängt vom Sonnenlicht ab.

Dunkle Reaktion: Die Dunkelreaktion ist unabhängig vom Sonnenlicht.

Pigmente

Lichtreaktion: Chlorophylle sind die an der Lichtreaktion beteiligten Pigmente.

Dunkle Reaktion: An der Dunkelreaktion sind keine Pigmente beteiligt.

Photolyse

Lichtreaktion: Photolyse findet in PS II während der Lichtreaktion statt.

Dunkle Reaktion: Während der Dunkelreaktion tritt keine Photolyse auf.

Sauerstoff/Kohlendioxid

Lichtreaktion: Bei 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 hergestellt, die bei der Lichtreaktion produziert werden.

Abschluss

Lichtreaktion und Dunkelreaktion sind die beiden Reaktionsschritte, die an der Photosynthese beteiligt sind. In der Thylakoidmembran von Chloroplasten findet eine Lichtreaktion statt. Die Energie des Sonnenlichts wird von Chlorophyllen eingefangen und die eingefangene Energie wird zur Produktion von ATP und NADPH verwendet. Diese ATP und NADPH werden bei der Herstellung von Glucose in der Dunkelreaktion verwendet. Die Dunkelreaktion findet im Stroma von Chloroplasten unter Beteiligung von Enzymen statt. Es tritt auf zwei Arten auf, C3-Zyklus und C4-Zyklus. Der C4-Zyklus ist effizienter als der C3-Zyklus. Der Hauptunterschied zwischen Hell- und Dunkelreaktion ist ihr Beitrag zur Photosynthese.

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

Bildhöflichkeit: 1. „Cyclic Photophosphorylation“ Von David Berard – Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia2. „Calvin-Zyklus-Hintergrund“ Von Adenosin – Datei:Calvin-cycle4.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia