二氧化碳的固定和还原
二氧化碳的固定和还原是在叶绿体的基质中进行的，主要通过卡尔文循环。由于卡尔文循环的最初产物是3-磷酸甘油酸（PGA），是含3个碳原子的化合物，因此又称三碳循环。首先，二氧化碳与1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）结合，再加上水，生成2分子的3-磷酸甘油酸。这一反应是由叶绿体基质中的核酮糖二磷酸羧化/氧化酶催化的。在ATP和NADPH的参与下，3-磷酸甘油酸进一步被还原为3-磷酸甘油醛。一部分3-磷酸甘油醛经过一系列生化反应，重新生成1，5-二磷酸核酮糖，维持卡尔文循环（图5-9），另一部分被运入细胞质，迅速转化为葡萄糖1-磷酸和果糖-6-磷酸。这两者经过进一步的转化，形成磷酸蔗糖并经过水解而变成蔗糖。叶绿体中的3-磷酸甘油醛主要被转化为淀粉。这些淀粉可以暂时储存在叶绿体的基质中，然后水解成葡萄糖，转运到细胞质中。从图中的循环过程可以看出，每当3分子二氧化碳进人该循环，就能净生成1分子3-磷酸甘油醛，同时净消耗9分子ATP和6分子的NADPH。
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