教学反思：高中生物中很重要的两个循环，即柠檬酸循环和卡尔文循环，卡尔文的循环稍复杂一些，需要用到同位素标记技术，发现这两个循环的科学家都获得了诺贝尔奖。

20世纪50年代中后期，美国生物化学家卡尔文发现了有关植物光合作用的“卡尔文 循环”，即植物的叶绿体如何通过光合作用把二氧化碳转化为机体内的碳水化合物的循环过程。首次揭示了自然界最基本的生命过程，对生命起源的研究具有重要意义。卡尔文因此获得了1961年诺贝尔化学奖。

一、概述

卡尔文循环又称光合碳循环（和碳循环有区别）是一种类似于Kerbs cycle的新陈代谢过程，其可使起动物质以分子的形态进入和离开这循环后发生再生。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开Calvin cycle。整个循环是利用ATP作为能量来源，并以降低能阶的方式来消耗NADPH，如此可增加高能电子来制造糖。

从Calvin cycle中所直接制造出来的碳水化合物并不是葡萄糖，而是一种三碳糖。为了要合成一摩尔这种碳，整个循环过程必须发生三次的取代作用，固定三摩尔二氧化碳。

二、研究过程

1946年后，美国的马尔文·卡尔文与他的同事们研究一种小球藻，以确定植物在光合作用中如何固定CO2。此时14C示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟，卡尔文正好在实验中用上此两种技术。

他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中，然后将14C标记的CO2注入容器，培养相当短的时间之后，将藻浸入热的乙醇中杀死细胞，使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物，再通过放射自显影分析放射性上面的斑点，并与已知化学成份进行比较。在双相纸层析放射自显影图谱中鉴定出20余种带有C标记的化合物，包括糖磷酸酯、有机酸和氨基酸等。

卡尔文在实验中发现，标记有14C的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内，层析纸上就出现放射性的斑点。经比较，斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸，是糖酵解的中间体。确定二氧化碳的受体是核酮糖-1，5-二磷酸。他证明碳同化的过程需要消耗ATP与NADPH。经9年左右的时间，他终于弄清了光合作用中二氧化碳同化的循环式途径。