暗反应是光合作用中的一个重要阶段,主要包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程,其总反应方程式可表示为: 3CO2+9ATP+6NADPH+6H+→酶C3H6O3+9ADP+9Pi+6NADP+
以下对暗反应具体过程及涉及的反应式进行详细说明:
二氧化碳的固定:在这个过程中,二氧化碳首先与五碳化合物(C5 ,核酮糖 - 1,5 - 二磷酸,RuBP)结合,形成两分子三碳化合物(C3 ,3 - 磷酸甘油酸,PGA)。此步骤的反应式为: CO2+C5→羧化酶2C3
三碳化合物的还原:三碳化合物(C3 )在光反应产生的ATP供能以及NADPH作为还原剂的作用下,经过一系列反应被还原为糖类(这里以生成 C3H6O3 为例,实际产物较为复杂,最终可合成葡萄糖等糖类),同时重新生成五碳化合物(C5 ),以继续参与二氧化碳的固定过程。相关反应式为: 2C3+ATP+NADPH+H+→酶C3H6O3+ADP+Pi+NADP++C5
整个暗反应过程在叶绿体基质中进行,不需要光照直接参与,但需要光反应提供的ATP和NADPH 。