卡爾文循環 | 食品添加物合法業者資訊網

卡爾文循環（英語：Calvincycle，或簡稱卡氏循環，又译作开尔文循环）是由美國加州大學伯克利分校...您现在使用的中文变体可能会影响一些词语繁简转换的效果。

卡爾文循環（英語：Calvin cycle，或簡稱卡氏循環，又譯作開爾文循環，或光不依賴反應、生物合成相、暗反應）[1]是由美國加州大學伯克利分校梅爾文·卡爾文、安德魯·本森和詹姆士·巴沙姆 3 人發現。梅爾文·卡爾文於1961年獲得諾貝爾化學獎。卡爾文循環是光合作用裡碳反應的一部分，反應場所為葉綠體內的受質，分為三個階段：羧化、還原和二磷酸核酮醣的再生。

卡爾文循環是一種類似克雷伯氏循環的新陳代謝過程，其可使起始物質以分子的形態進入和離開這循環後發生再生。碳以二氧化碳形態進入，並以糖的形態離開。整個循環是利用ATP作為能量來源，並以降低能階的方式來消耗NADPH，如此以增加高能電子來製造糖。其製造出來的碳水化合物並不是葡萄糖，而是一種稱為3-磷酸甘油醛的三碳醣。為了要合成1莫耳這種碳，整個循環過程必須發生3次的取代作用，將3莫耳的二氧化碳固定。

儘管它也被稱為「暗反應」，但卡爾文循環實際上並不發生在黑暗或夜間。這是因為該過程需要NADPH，而NADPH的壽命很短，並且來自光依賴反應。在黑暗中，植物將澱粉儲備中的蔗糖釋放到韌皮部，為植物提供能量。因此，當光照獨立於光合作用類型（C3類二氧化碳固定、C4類二氧化碳固定和景天酸代謝 (CAM)）時，就會發生卡爾文循環； 景天酸代謝植物每天晚上將蘋果酸儲存在液胞中，並在白天釋放出來，以使這一過程發揮作用。[2]

最終化學式如下：

卡爾文循環將每個CO2附著在一個稱為二磷酸核酮醣（ribulose bisphosphate；簡稱RuBP）的五碳醣磷酸酯上。催化這起始步驟的酵素是二磷酸核酮醣羧化酶（RuBP carboxylase，又稱rubisco，簡寫RuBisCO，是葉綠體中含量最多的蛋白質，同時也因另一個反應而稱為1,5-二磷酸核酮醣加氧酶）。這個反應的產物，是一種含6個碳且不穩定的中間產物，其立即就會分裂為二莫耳的3-磷酸甘油酸（3-phosphoglycerate）。[3]