光合作用

ATP和NADPH

光反应的产物是ATP、NADPH和O₂．氧气从叶绿体中扩散出去。ATP和NADPH被用来驱动导致食物合成的过程。这些过程依赖于光反应产物;除了依赖一氧化碳之外₂和H₂O。

卡尔文循环可分为三个阶段:羧化、还原和再生。

羧化作用:CO的固定₂变成稳定的有机中间体叫做羧基化。在这一步中，二氧化碳被用于RuBP的羧化反应。RuBP羧化酶催化了这个反应。反应的结果是形成两个分子的3-PGA。这种酶也被称为RuBP羧化加氧酶或RuBisCO;因为它也有氧化活性。

减少:这一步包括利用2个ATP分子进行磷酸化，两个NADPH分子用于减少每个CO₂分子固定。为了从途径中去除一个葡萄糖分子，固定6个CO分子₂需要转6圈。

再生:这一步涉及CO的再生₂受体分子RuBP。这对于不间断地继续循环是必要的。这一步需要一个ATP磷酸化形成RuBP。

因此，对于每个CO₂当分子进入卡尔文循环时，需要3个ATP分子和2个NADPH分子。循环磷酸化的发生可能是为了满足暗反应中ATP和NADPH数量的差异。bdapp官方下载安卓版

适应干旱热带地区的植物使用C4途径。3-PGA是C3植物的第一个固碳产物，而草酰乙酸(4个碳原子)是C4植物的第一个固碳产物。然而，主要的生物合成途径仍然是卡尔文循环;如C3植物。

花环结构:在C4植物中，大细胞分布在维管束周围。这些细胞被称为鞘细胞。叶子有特殊的解剖结构;叫做克兰兹解剖学。维管束鞘细胞可在维管束周围形成多层。细胞的特点是叶绿体数量多，细胞壁厚(不受气体交换影响)，没有细胞间隙。

这种途径被称为Hatch和Slack途径。它发生在以下步骤。

磷酸醇丙酮酸(PEP)是一个3碳分子，是主要的CO₂受体。它存在于叶肉细胞中。PEP羧化酶或PEPcase负责这种固定。在叶肉细胞中不存在RuBisCO酶。草酰乙酸(OAA)在叶肉细胞中形成。

然后是其他4碳化合物;如苹果酸或天冬氨酸是在叶肉细胞中形成的。然后这些细胞被运送到束鞘细胞。这些C4酸在束鞘细胞中被分解;释放CO₂还有一个3碳分子。

3-碳分子被运送回叶肉。在叶肉中，它再次转化为PEP。这样，循环就完成了。

的有限公司₂释放在束鞘细胞进入卡尔文周期。束鞘细胞富含RuBisCO而缺乏PEPcase。