暗反應
基本信息
中文名 暗反應 [1]
外文名 carbon-fixation reaction/light independent reaction/carbon assimilaration reaction
拼音名 An Fan Ying
暗反應也稱 固定反應/光獨立反應/碳同化反應
C3途徑亦稱 卡爾文循環 [2]
C4途徑亦稱 哈奇-斯萊克途徑
名詞解釋
暗反應是CO2固定反應也稱碳固定反應(carbon-fixation reaction)。 碳固定反應開始於葉綠體基質, 結束於細胞質基質。
C3途徑(C3pathway):亦稱卡爾文(Calvin)循環。CO2受體為RuBP，最初產物為3-磷酸甘油酸(PGA)。
C4途徑(C4pathway):亦稱哈奇-斯萊克(Hatch-Slack)途徑，CO2受體為PEP，最初產物為草酰乙酸(OAA)。
景天科酸代謝途徑(Crassulaceanacidmetabolismpathway，CAM途徑):夜間固定CO2產生有機酸，白天有機酸脫羧釋放CO2，進行CO2固定。
原理
生物光學反應也稱為暗反應，是一種不斷消耗ATP和NADPH並固定CO2形成葡萄糖的循環反應，又被稱為卡爾文循環。卡爾文用C標記的CO2，探明了CO2轉化成有機物的途徑，所以暗反應過程又被稱為"卡爾文循環"。
在暗反應階段中，綠葉通過氣孔從外界吸進二氧化碳，不能直接被還原氫還原。它必須首先與植物體內的C5(一種五碳化合物，二磷酸核酮糖)結合，這個過程叫做二氧化碳的固定。一個二氧化碳分子被一個C5分子固定後，很快形成兩個C3(一種三碳化合物，12甘油醛-3-磷酸)分子。
在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量並且被還原氫還原。隨後，一些接受能量並被還原氫還原的C3經過一系列變化，形成糖類;另一些接受能量並被還原氫還原的C3則經過一系列的化學變化，又形成C5，從而使暗反應階段的化學反應持續地進行下去。
簡稱碳固定反應(carbon-fixation reaction)。在這一反應中，葉綠體利用光反應產生的ATP和NADPH這兩個高能化合物分別作為能源和還原的動力將CO2固定，使之轉變成葡萄糖，由於這一過程不需要光所以稱為暗反應。碳固定反應(碳反應)開始於葉綠體基質，結束於細胞質基質。
碳反應是光生物學反應，是由光量子為生物色素吸收的時間極短的光反應過程和為光所激發的色素在暗處引起的一系列暗反應過程所組成的。暗反應是激發分子 的熱力學的緩和過程，是電荷的分離、電子的傳遞、磷酸化或短命的中間體形成等多種基本過程。
F.F.Blackmann(1905)是最早指出光合成是由光反應和暗反應組成，因此後者也稱為布氏反應(Black-man′s reaction)。國際通用名稱為碳反應。因為該反應在沒有光的時候，會因為缺乏光反應產生的ATP而無法進行。
但是並不是沒有光就會立即停止碳反應的繼續,因為還殘餘一部分由於光反應生成的ATP,會繼續給碳反應提供條件，但是時間一長暗反應也會因為ATP的不足而停止反應。
能量轉化
活躍的化學能→C6H12O6中穩定的化學能
實質
同化CO2形成C6H12O6中穩定的化學能
條件:
需要與暗反應有關的酶。(單從暗反應來看，不需要光也可以進行。但是從光反應為暗反應提供氫和能的角度來講，有效的光反應也是暗反應發生的一個條件。)
場所:
葉綠體基質
影響因素:
溫度、二氧化碳濃度、光呼吸的量、氧氣濃度。
過程:
不同的植物，暗反應的過程不一樣，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。暗反應可分為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。
物質轉化:
植物通過氣孔將CO2由外界吸入細胞內，通過自由擴散進入葉綠體。葉綠體中含有C5，起到將CO2固定成為C3的作用。C3再與NADPH、ATP提供的能量以及酶反應，生成糖類(CH2O)和H2O並還原出C5。被還原出的C5繼續參與暗反應。
--葡萄糖中的O來自於CO2。