مواد مصرفی و ذخیره‌شده در فتوسنتز

در فتوسنتز، مواد زیر مصرف و ذخیره می‌شوند: مواد مصرفی: 1. دی‌اکسید کربن (CO₂): از هوا وارد گیاه می‌شود. 2. آب (H₂O): از خاک جذب می‌شود. 3. نور خورشید: انرژی لازم برای واکنش‌ها. مواد ذخیره‌شده: 1. گلوکز (C₆H₁₂O₆): به عنوان منبع انرژی و ماده اولیه برای دیگر ترکیبات. 2. اکسیژن (O₂): به عنوان محصول جانبی آزاد می‌شود. فتوسنتز در گیاهان به طور کلی به شکل زیر خلاصه می‌شود: $$6 CO₂ + 6 H₂O + نور \rightarrow C₆H₁₂O₆ + 6 O₂$$ 🌱

اکسیژن و گلوکز فراورده‌های فتوسنتز هستند؛ اما گلوکز می‌تواند به دیگر مواد آلی از جمله نشاسته و سلولز تبدیل شود. بخشی از مولکول‌های گلوکز توسط خود گیاه مصرف می‌شوند اما گلوکزهای اضافی در کلروپلاست به هم متصل شده و به نشاسته تبدیل می‌گردند. مولکول‌های گلوکز در گیاهان می‌توانند پس از تغییراتی به لیپید تبدیل می شود گیاهان با استفاده از سبزینه در روند فتوسنتز، انرژی نورانی خورشید را در مولکولهای کربوهیدراتها از جمله گلوکز ذخیره می‌کنند. در این روش، کربن دی‌اکسید به شکل غیرمنظم با هوا، آب و خاک ترکیب می‌شود. این چرخه را چرخه کالوین می‌نامند که تنها چرخه‌ای است که C3 در آن دخالت دارد.[31] چرخهٔ کالوین، یک چرخهٔ زیست‌شیمی است که شامل فرایندهای اکسایش و کاهش است و تنها در کلروپلاست موجوداتی که عمل فتوسنتز را انجام می‌دهند رخ می‌دهد. این چرخه توسط ملوین کالوین، جیمز باسهام و اندرو بنسون در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی پیشنهاد شد.[32] بررسی چرخه کالوین (مستقل از انرژی خورشید)= گاز کربن دی‌اکسید+ریبولوزبیس فسفات (مولکولی 5 کربنه و دوفسفات) =مولکولی 6 کربنه و ناپایدار. درادامه این مولکول 6کربنه به اسید 3 کربنه وسپس قند 3کربنه تبدیل می‌شود. بخشی ازاین قندها از چرخه خارج شده ودر مسیر تولید گلوکز استفاده می‌شود. بخش باقی مانده به منظور بازسازی مولکول 5 کربنه اولیه به کار می‌رود. آنزیم اصلی شرکت کننده در این چرخه روبیسکو (ریبولوزبیس فسفات کربوکسیلاز اکسیژناز) است.