本文讨论的两个术语是光和暗的光合作用反应,它们有一些理性的人自己无法察觉的差异。他们有自己的意义和工作,这使一个有趣的阅读。所有这些类型之间的主要区别可以用以下方式解释。光依赖反应利用光能产生下一阶段光合作用所需的两个分子:能量储存分子ATP和还原电子载体NADPH。暗反应利用这些有机能分子(ATP和NADPH)。这种反应周期也称为Calvin-Benison周期,发生在基质中。
区分依据 | 光合作用中的光反应 | 光合作用中的暗反应 |
位置 | 总是发生在叶绿体的基粒中 | 总是发生在叶绿体的基质中。 |
过程 | 利用光能**下一阶段光合作用所需的两个分子:能量储存分子ATP和还原电子载体NADPH。 | 利用这些有机能分子ATP和NADPH,这种反应循环也称为Calvin-Benison循环。 |
要求 | 需要像photosystem 1和photosystem 2这样的进程。 | 不需要任何光线,它们没有光系统的要求。 |
产品 | 水发生光解,因此释放出氧气。 | 光解过程不发生,二氧化碳被吸收 |
光依赖反应利用光能产生下一阶段光合作用所需的两个分子:能量储存分子ATP和还原电子载体NADPH。在植物中,光反应发生在称为叶绿体的细胞器类囊体膜上。在光合作用中,依赖光的反应发生在类囊体膜上。类囊体膜的内部称为内腔,类囊体膜的外部称为基质,在那里发生与光无关的反应。类囊体膜包含一些完整的膜蛋白复合物,催化光反应。类囊体膜上有四种主要的蛋白质复合物:光系统Ⅱ(PSII)、细胞色素b6f复合物、光系统Ⅰ(PSI)和ATP合酶。这四种化合物共同作用最终生成ATP和NADPH。这两个光系统通过色素吸收光能,主要是叶绿素,这是负责叶子的绿色。光依赖性反应始于光系统Ⅱ。当一个位于PSII反应中心的叶绿素a分子吸收一个光子时,这个分子中的一个电子达到一个更高的能级。因为原子的这种状态是非常不稳定的,电子从一个分子转移到另一个分子,形成一个氧化还原反应链,称为电子传递链(ETC)。电子流从PSII到细胞色素b6f再到PSI。在PSI中,电子从另一个光子获得能量。最后的电子受体是NADP。在产氧光合作用中,第一个电子供体是水,产生氧气作为废物。在无氧光合作用中,使用各种电子供体。它们比其他反应需要更多的时间,因此,只发生在白天。
暗反应利用这些有机能分子(ATP和NADPH)。这种反应周期也称为Calvin-Benison周期,发生在基质中。ATP提供能量,而NADPH提供将CO2(二氧化碳)固定为碳水化合物所需的电子。光合作用一开始是利用阳光的能量来启动,但最后是黑暗的反应,不需要阳光来完成糖的生产。在卡尔文循环中,光反应产生的ATP和NADPH被用来产生糖。植物的光合作用发生在叶绿体中。光合作用包括依赖光的反应和不受光直接激发的反应。在光合反应中,光的能量被保存为ATP的“高能”磷酸酐键和NADPH的还原力。负责光合反应的蛋白质和色素与类囊体(基粒盘)膜有关。光反应途径将不在此介绍。卡尔文循环,早期被称为光合“暗反应”途径,现在被称为碳反应途径。在这条途径中,ATP的~P键断裂的自由能和NADPH的还原能被用来固定和还原CO2以形成碳水化合物。卡尔文循环的酶和中间产物在叶绿体基质中,这是一个有点类似于线粒体基质的隔间。这些反应只发生在夜间,因此得名。
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