Biologia
A fotossíntese em plantas vasculares ocorre nos cloroplastos. Nas reações de assimilação de CO2 (o ciclo de Calvin), ATP e NADPH são usados para reduzir CO2 a trioses-fosfato. Esatas reações ocorrem em três estágios: a reação de fixação propriamente dita, catalisada pela rubisco, a redução do 3-fosfoglicerato resultante a gliceraldeido-3-fosfato e a regeneração da ribulose-1,5-bifosfato a partir das trioses-fosfato.
A rubisco condensa o CO2 com a ribulose-1,5-bifosfato, formando uma hexose-bifosfato instável, que se divide em duas moléculas de 3-fosfoglicerato. A rubisco é ativada por uma modificação covalente (carbamoilação da Lys201) catalisada pela rubisco-ativase e é inibida por um análogo natural de estado de transição, cuja concentração aumenta no escuro e diminui durante o dia.
Isoenzimasestromais das enzimas glicolíticas catalisam a redução de 3-fosfoglicerato a gliceraldeido-3-fosfato; a redução de cada molécula requer um ATP e um NADPH.
As enzimas estromais, incluindo transcetolase e aldolase, rearranjam os esqueletos de carbono das trioses-fosfato, gerando intermediários de três, quatro, cinco, seis, e sete carbonos, por fim, gerando pentoses-fosfato. As pentoses-fosfato são convertidas em ribulose 5-fosfato e , então, fosforiladas, produzindo ribulose-1,5-bifosfato para completar o ciclo de Calvin.
O custo de fixar três Co2 em uma triose-fosfato é de nove ATPs e seis NADH, que são providos pelas reações dependentes de luz da fotossíntese.
Um antiportador na membrana interna do cloroplasto troca Pi no citosol por 3-fosfoglicerato ou diidroxiacetona-fosfato produzidos pela assimilação de CO2 no estroma. A oxidação da diidroxiacetona-fosfato no citosol gera ATP e NADH, assim movendo ATP e equivalentes redutores no cloroplasto ao citosol.
Quatro enzimas do ciclo de Calvin são ativadas indiretamente pela luz, sendo inativas no escuro, de forma que a síntese de hexoses não complete com a glicólise-que é