Différence majeure - Réaction lumière vs obscurité

La réaction à la lumière et la réaction à l'obscurité sont les deux types de processus séquentiels qui se produisent lors de la photosynthèse des plantes. La réaction lumineuse se produit dans la membrane thylakoïde du chloroplaste tandis que la réaction sombre se produit dans le stroma du chloroplaste. L'énergie lumineuse de la lumière du soleil est piégée par les chlorophylles lors de la réaction lumineuse de la photosynthèse. La réaction sombre est catalysée par diverses enzymes. Les différence principale entre la réaction claire et sombre est que La réaction à la lumière est la première étape de la photosynthèse, qui piège l'énergie lumineuse afin de produire de l'ATP et du NADPH, tandis que la réaction à l'obscurité est la deuxième étape de la photosynthèse, qui produit du glucose en utilisant la forme énergétique ATP et NADPH produite à partir de la réaction à la lumière.

Cet article examine,

1. Qu'est-ce que la réaction à la lumière - Définition, caractéristiques, fonction 2. Qu'est-ce que la réaction sombre - Définition, caractéristiques, fonction 3. Quelle est la différence entre la réaction claire et sombre

Qu'est-ce que la réaction à la lumière

La réaction lumineuse est la première étape de la photosynthèse, qui produit de l'ATP et du NADPH en piégeant l'énergie de la lumière du soleil par des pigments appelés chlorophylle. Une légère réaction se produit dans la membrane thylakoïde des chloroplastes. Étant donné que la réaction à la lumière dépend de la lumière du soleil, elle ne se produit qu'en présence de la lumière du soleil. Les chlorophylles A et B sont les principaux types de chlorophylles impliqués dans la réaction lumineuse. La chlorophylle A est la principale énergie lumineuse piégeant les pigments et la chlorophylle B est le pigment accessoire, qui piège la lumière et passe à la chlorophylle A. L'énergie piégée par la chlorophylle A est transmise au photosystème II (PS II) et au photosystème I (PSI) sous forme d'électrons de haute énergie. Le PS II sorti prend des électrons en divisant les molécules d'eau en oxygène moléculaire, générant des électrons de haute énergie, qui sont transférés à travers une série de porteurs d'électrons dans le PS I. Le fractionnement de l'eau au PS II est appelé photolyse. PS I génère également des électrons de haute énergie par l'énergie de la lumière du soleil. Ces électrons sont utilisés dans la formation de NADPH par l'enzyme NADP⁺ réductase. L'ATP synthase utilise H⁺ ions, qui sont générés par photolyse afin de produire de l'ATP. La réaction légère est montrée dans la figure 1.

Figure 1: Réaction à la lumière

Qu'est-ce que la réaction sombre

La réaction sombre est la deuxième étape de la photosynthèse, qui produit du glucose à partir de l'énergie de l'ATP et du NADPH produite dans la réaction lumineuse. Il se produit dans le stroma du chloroplaste. La réaction sombre se produit dans deux mécanismes de réaction: le cycle C3 et le cycle C4. Le cycle C3 est appelé cycle de Calvin tandis que le cycle C4 est appelé cycle Hatch-Stack. Le cycle de Calvin se déroule en trois étapes. Au cours de la première étape, le dioxyde de carbone est fixé dans le ribulose 1, 5-bisphosphate, formant un composé à six carbones instable, qui est ensuite hydrolysé en un composé à trois carbones, le 3-phosphoglycérate. L'enzyme impliquée dans le processus est le rubisco. En raison de l'imperfection catabolique du rubisco, la photorespiration se produit en présence de faibles concentrations de dioxyde de carbone. Lors de la deuxième étape, une partie des 3-phosphoglycérates est réduite pour produire des hexose phosphates. Les 3-phosphoglycérates restants sont utilisés dans le recyclage du ribulose 1, 5-phosphate.

Au cours du cycle C4, une double fixation du dioxyde de carbone est observée, augmentant l'efficacité de la photosynthèse. Avant d'entrer dans le cycle de Calvin, le dioxyde de carbone est fixé dans le pyruvate de phosphoénol, formant un composé à quatre carbones, l'oxaloacétate. L'oxaloacétate est converti en malate et transféré dans les cellules de la gaine du faisceau afin d'entrer dans le cycle de Calvin en éliminant le dioxyde de carbone. Le cycle de Calvin est illustré à la figure 2.

Figure 2: Cycle de Calvin

Différence entre la réaction claire et sombre

Se produit dans

Réaction légère: Une légère réaction se produit dans la membrane thylakoïde du chloroplaste.

Réaction sombre: Une réaction sombre se produit dans le stroma du chloroplaste.

Léger

Réaction légère: La réaction à la lumière dépend de la lumière du soleil.

Réaction sombre: La réaction sombre est indépendante de la lumière du soleil.

Pigments

Réaction légère: Les chlorophylles sont les pigments impliqués dans la réaction lumineuse.

Réaction sombre: Aucun pigment n'est impliqué dans la réaction sombre.

Photolyse

Réaction légère: La photolyse se produit dans PS II pendant la réaction lumineuse.

Réaction sombre: Aucune photolyse ne se produit pendant la réaction à l'obscurité.

Oxygène/Dioxyde de carbone

Réaction légère: De l'oxygène est libéré lors de la réaction lumineuse.

Réaction sombre: Le dioxyde de carbone est fixé pendant la réaction à l'obscurité.

Résultats

Réaction légère: L'ATP et le NADPH sont produits pendant la réaction lumineuse.

Réaction sombre: Le glucose est produit en utilisant l'énergie de l'ATP et du NADPH, produits lors de la réaction lumineuse.

Conclusion

La réaction à la lumière et la réaction à l'obscurité sont les deux étapes des réactions impliquées dans la photosynthèse. Une légère réaction se produit dans la membrane thylakoïde des chloroplastes. L'énergie de la lumière du soleil est piégée par les chlorophylles et l'énergie piégée est utilisée dans la production d'ATP et de NADPH. Ces ATP et NADPH sont utilisés dans la production de glucose dans la réaction sombre. La réaction sombre se produit dans le stroma du chloroplaste avec l'implication d'enzymes. Il se produit de deux manières, cycle C3 et cycle C4. Le cycle C4 est plus efficace que le cycle C3. La principale différence entre la réaction à la lumière et à l'obscurité réside dans leur contribution à la photosynthèse.

Référence:1. Berg, Jeremy M. "Les réactions légères de la photosynthèse." Biochimie. 5e édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 17 avril 2017. 2. Berg, Jeremy M. "Le cycle de Calvin synthétise des hexoses à partir de dioxyde de carbone et d'eau." Biochimie. 5e édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 16 avril 2017. 3. Lodish, Harvey. "Métabolisme du CO2 pendant la photosynthèse." Biologie cellulaire moléculaire.

Courtoisie d'image: 1. "Photophosphorylation cyclique" de David Berard - Travail personnel (CC0) via Commons Wikimedia2. "Arrière-plan du cycle de Calvin" par Adenosine - Fichier: Calvin-cycle4.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia