你知道嗎?碳反應和卡爾文循環一樣嗎?

不同的植物，碳反應的過程不一樣，而且葉片的解剖結構也不相同。這是植物對環境的適應的結果。碳反應可分為C3，C4和CAM三種類型。三種類型是因二氧化碳的固定這一過程的不同而劃分的。

1．C3途徑

是碳同化的基本途徑，也稱為卡爾文循環或光合碳循環，可合成糖類、澱粉等多種有機物。整個循環有RuBP與CO2的羧化開始到RuBP再生結束，在葉綠體基質中進行，全過程分為羧化、還原、再生3個階段。

2．C4途徑

有一些植物對CO2的固定反應是在葉肉細胞的細胞溶膠中進行的，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下將CO2連接到磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）上形成四碳酸（草醯乙酸），這種固定CO2的方式稱為C4途徑。草醯乙酸被轉變成其他的四碳酸後運輸到維管束鞘細胞，在維管束鞘細胞中被降解成CO2和丙酮酸，CO2在維管束鞘細胞中進入卡爾文循環。

C4植物固定二氧化碳途徑示意圖

3．CAM途徑

CAM一詞來源於景天酸代謝（crassulacean acid metabolism），景天屬植物是一大類肉質植物，CAM途徑就是首先在這類植物中發現的。

CAM植物夜間吸進CO2，澱粉經糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，與PEP結合，生成草醯乙酸，進一步還原為蘋果酸儲存在液泡中。從而表現出夜間澱粉減少，蘋果酸增加，細胞液pH下降。而白天氣孔關閉，蘋果酸轉移到細胞質中脫羧，放出CO2，進入C3途徑合成澱粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再還原成磷酸三糖，最後合成澱粉或者轉移到線粒體，進一步氧化釋放CO2，又可進入C3途徑。從而表現出白天澱粉增加，蘋果酸減少，細胞液pH上升。

2015年10月選考題：圖甲是探究光對黑藻光合作用影響的實驗裝置，光源位置固定，且光照時間一定，反應室的溶液中含有適量NaHCO3。圖乙為黑藻葉綠體中的某生理過程。

請回答：

圖乙所示的生理過程為________循環，該循環從一個________開始，每形成1分子三碳糖磷酸需經過________輪該循環。三碳糖磷酸大部分運至葉綠體外轉變成________，供植物細胞利用。

答案：　卡爾文　RuBP　3　蔗糖

溫州模擬題：植物光合作用的部分反應及光合產物在葉綠體外利用的示意圖如下，圖中A、B均為糖類。請回答：

(1)虛線方框內的一系列反應稱為________循環，A物質是________，CO2進入循環後形成的第一個糖是________。

(2)圖中NADPH和ATP在________反應中生成，它們參與碳反應中三碳酸的________反應。

(3)B物質是__________，可以供植物體所有細胞利用。植物在穩定環境中，合成一分子B物質至少需要發生________輪上述循環。

解析：(1)虛線方框內的反應為卡爾文循環，CO2進入循環後生成三碳糖。(2)ATP和NADPH在光反應中生成，在碳反應中將三碳酸還原。(3)B為蔗糖，生成一分子的蔗糖需要固定12分子的CO2。

答案：　(1)卡爾文　RuBP/戊糖/核酮糖二磷酸　三碳糖/三碳糖磷酸　(2)光　還原　(3)蔗糖　12