3.19
自养生物中发生的二氧化碳固定是将无机碳转化为有机分子的过程。
卡尔文循环是最常见的碳固定途径,发生在蓝细菌的羧酶体中。在真核自养生物中,该途径发生在细胞质或叶绿体基质中。
该过程包括三个阶段:羧化阶段,由RuBisCO将二氧化碳与1,5-二磷酸核酮糖结合,生成3-磷酸甘油酸;还原阶段,利用ATP和NADPH将3-磷酸甘油酸转化为3-磷酸甘油醛;以及再生阶段,重新生成1,5-二磷酸核酮糖。
某些细菌利用还原性三羧酸循环,利用二氧化碳和水生成有机化合物。该循环以与氧化性三羧酸循环相反的方向运行,后者会释放二氧化碳分子。
在某些细菌中,伍德-隆达尔(Wood-Ljungdahl)途径利用氢作为电子供体,以二氧化碳作为电子受体和碳源,生成乙酸盐。
与此同时,在某些古菌和细菌中,3-羟基丙酸循环固定二氧化碳和碳酸氢根以供代谢使用。