Гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн гол ялгаа нь фотосинтезийн урвалын төрөл бүрийн гэрлийн хамаарал юм. Фотосинтез дэх гэрлийн урвал нь гэрлээс хамааралтай байдаг бол Калвины мөчлөг (эсвэл фотосинтезийн харанхуй урвал) нь гэрлээс хамааралгүй байдаг.
Фотосинтез нь замаг, цианобактер зэрэг ургамал болон бусад фотосинтезийн организмд тохиолддог автотроф хоол тэжээлийн горим юм. Энэ бол хоол хүнс үйлдвэрлэх анаболик процесс юм. Ургамал дахь фотосинтез нь үндсэн хоёр процессоор явагддаг. Эдгээр нь гэрлийн урвалын процесс ба Калвины мөчлөг юм. Фотосинтезийн гэрлийн урвал нь нарны энергийг химийн энерги болгон хувиргах гэрлээс хамааралтай үйл явц юм. Үүний эсрэгээр, фотосинтезийн харанхуй урвал гэж нэрлэгддэг Калвины мөчлөг нь гэрлээс хамааралгүй үйл явц юм.
Гэрлийн урвал гэж юу вэ?
Фотосинтезийн гэрлийн урвалууд хлоропластуудын тилакоид мембранд явагддаг. Эдгээр нь гэрлээс хамааралтай урвал юм. Тэд хлорофилийн нөлөөгөөр нарны энергийг химийн энерги болгон хувиргадаг. Гэрлийн урвалд хоёр фотосистем оролцдог. Тухайлбал, эдгээр нь фотосистем I ба фотосистем II юм. Фотосистем нарны эрчим хүчний эх үүсвэрээс гэрлийг шингээдэг. Тэд янз бүрийн долгионы уртыг гэрэлд шингээдэг. Дараа нь фотосистем дэх электронууд энэ энергийг шингээж, догдолж эхэлдэг. Электрон хүлээн авагчид эдгээр энергижсэн электронуудыг хүлээн авдаг.
Зураг 01: Гэрлийн урвал
Тиймээс электрон дамжуулалтаар фосфоржилт явагдаж аденозин трифосфат (ATP) үүсдэг. Энэ үйл явц нь гэрлээс хамааралтай тул фотофосфоризаци гэж нэрлэдэг. Үүнээс гадна ус нь процесст оролцдог. Үүнийг чөлөөт хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн ионуудыг өгдөг усны фотолиз гэж нэрлэдэг. Устөрөгчийн ионы градиент нь цахилгаан химийн градиент үүсгэх фосфоржилтын процесст чухал үүрэгтэй. Фотосинтезийн гэрлийн урвал нь мөчлөгт болон мөчлөгийн бус урвал гэж хоёр ангилалтай.
Калвины мөчлөг (фотосинтез дэх харанхуй урвал) гэж юу вэ?
Калвины циклийг фотосинтезийн харанхуй урвал гэж бас нэрлэдэг бөгөөд энэ нь гэрлийн бие даасан урвал юм. Тэд хлоропластын стромд байрладаг. Үүний дагуу нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй чихрийн нэгдэл үүсэх нь Калвины мөчлөгийг хөдөлгөдөг. Гэсэн хэдий ч Калвины мөчлөгт электронуудын идэвхжил байхгүй. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл хэлбэрээр оршдог органик бус нүүрстөрөгч нь Кальвины мөчлөгт тогтож, гурвалсан сахар үүсгэдэг. Эдгээр нь эрчим хүчээс хамааралтай урвал юм. Калвины мөчлөгийн гурван үндсэн үе шат байдаг; Эдгээр нь нүүрстөрөгчийн анхдагч нэгдлүүдийн нүүрстөрөгчийг тогтоох, багасгах, нөхөн сэргээх явдал юм.
Зураг 02: Calvin Cycle
Гэрэлээс хамааралгүй урвалын анхны нүүрстөрөгч хүлээн авагч нь Рубиско бисфосфат (RuBP) гэгддэг 5 нүүрстөрөгчийн сахар юм. Ийнхүү үүссэн зургаан нүүрстөрөгчийн нэгдэл нь фосфоглицерины хүчил (PGA) гэж нэрлэгддэг гурван нүүрстөрөгчийн хоёр молекулд хуваагддаг. Дараа нь PGA нь хуваагдаж глицеральдегид - 3 - фосфат үүсгэж, RuBP-ийг сэргээдэг. Үүссэн глицеральдегид-3-фосфатыг глюкоз үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цаашилбал, харанхуй урвалын хоёр үндсэн төрөл байдаг. Эдгээр нь C3 ургамалд явагддаг C3 зам ба С4 ургамалд явагддаг C4 зам юм.
Гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Хоёр процесс нь ATP хэлбэрээр энерги үүсгэдэг.
- Мөн хоёулаа ферментээр дамждаг.
- Цаашилбал, хоёулаа хлоропластуудад оршдог.
- Түүнээс гадна энэ хоёр процесс хоёулаа автотроф организмд явагддаг.
Гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Фотосинтезийн гэрлийн урвал нь гэрлийн энергиэс хамаардаг бол Калвины мөчлөг (эсвэл фотосинтезийн харанхуй урвал) нь гэрлийн энергиээс хамаардаггүй. Тиймээс tis нь гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн хоорондох гол ялгаа юм. Гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн өөр нэг ялгаа нь гэрлийн урвал нь тилакоидын мембранд явагддаг бол Калвины цикл хлоропластын стромд явагддаг.
Түүгээр ч барахгүй эцсийн бүтээгдэхүүн дэх гэрлийн урвал болон Калвины мөчлөгийн хооронд ялгаа бий. Тэр бол; Гэрлийн урвалын эцсийн бүтээгдэхүүн нь ATP ба NADPH, харин Калвины мөчлөгийн эцсийн бүтээгдэхүүн нь глюкоз юм. Гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн хоорондох ялгааны талаархи доорх инфографик нь хоёр урвалын хооронд илүү их ялгааг харуулж байна.
Тойм – Гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөг
Фотосинтез нь фотоавтотроф организмд явагддаг. Гэрэлээс хамааралтай урвал, гэрлээс хамааралгүй урвал гэх мэт хоёр төрлийн фотосинтез байдаг. Үүний дагуу гэрлээс хамааралгүй урвалыг Калвины мөчлөг гэж нэрлэдэг. Нөгөө талаар гэрэлд хамааралтай урвалууд нь фотосистемийн оролцоотойгоор явагддаг. Тиймээс энэ нь хлоропластын тилакоид мембранд явагддаг. Үүний эсрэгээр, Калвины мөчлөг нь органик нэгдлүүд үүсэх замаар явагддаг. Үүний дагуу энэ нь хлоропластын стромд явагддаг. Энэ бол гэрлийн урвал ба Калвины мөчлөгийн хоорондох ялгаа юм.
