碳固定

生物过程
上级分类	有机物质代谢过程、同化 (生物学)
所属实体	碳循环

碳固定（英语：Carbon fixation）是生物将无机碳（二氧化碳）转换为有机化合物的过程。其中最主要，也最为人知的是光合作用，其他的碳固定则包括可以在没有阳光的条件下作用的化能合成。会自行进行碳固定，产生营养而且成长的生物称为自营生物，其中包括了利用太阳光的能量生成有机化合物的光养生物、用无机化合物氧化的能量来生成有机化合物的无机营养生物（英语：lithotroph）。而异营生物就是靠自养生物的碳固定来作为能量来源的生物。异营生物需要有机化合物作为能量来源，并且建构其身体组织。碳固定也称为二氧化碳固定、固碳（Fixed carbon）或固碳作用、减碳（reduced carbon）等^[1]。

净固碳量及总固碳量

估计固碳作用每年将2580亿吨的二氧化碳转换为有机化合物。固碳作用主要是在海洋环境中出现，尤其是高养份的区域。上述所述的是净固碳量，而总固碳量则更大，其中有40%是被生物体本身的呼吸作用所消耗^[1]。

代谢路径简介

到2011年为止，已知的自养生物碳固定路径有六种。卡尔文循环是植物及藻类叶绿体中固碳的方式，蓝菌门也以此方式固碳。而像变形菌门中的紫细菌，以及一些非光养性变形菌，是利用不产氧光合作用来固碳^[2]。

参考资料

^ ^1.0 ^1.1 Geider, R. J., et al., "Primary productivity of planet earth: biological determinants and physical constraints in terrestrial and aquatic habitats", Global Change Biol. 2001, 7, 849–882. doi:10.1046/j.1365-2486.2001.00448.x
^ Swan BK, Martinez-Garcia M, Preston CM, Sczyrba A, Woyke T, Lamy D, Reinthaler T, Poulton NJ, Masland ED, Gomez ML, Sieracki ME, DeLong EF, Herndl GJ, Stepanauskas R. Potential for chemolithoautotrophy among ubiquitous bacteria lineages in the dark ocean. Science. 2011, 333 (6047): 1296–300. Bibcode:2011Sci...333.1296S. PMID 21885783. doi:10.1126/science.1203690.

延伸阅读

Berg IA. Ecological aspects of the distribution of different autotrophic CO₂ fixation pathways. Appl. Environ. Microbiol. 2011, 77 (6): 1925–36. PMC 3067309 . PMID 21216907. doi:10.1128/AEM.02473-10.

有关植物及藻类

Keeling PJ. Diversity and evolutionary history of plastids and their hosts. Am. J. Bot. 2004, 91 (10): 1481–93. PMID 21652304. doi:10.3732/ajb.91.10.1481.
Keeling PJ. Chromalveolates and the evolution of plastids by secondary endosymbiosis (PDF). J. Eukaryot. Microbiol. 2009, 56 (1): 1–8 [10 April 2012]. PMID 19335769. doi:10.1111/j.1550-7408.2008.00371.x. （原始内容 (PDF)存档于2009-07-09）.
Keeling PJ. The endosymbiotic origin, diversification and fate of plastids. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 2010, 365 (1541): 729–48. PMC 2817223 . PMID 20124341. doi:10.1098/rstb.2009.0103.
Timme RE, Bachvaroff TR, Delwiche CF. Broad phylogenomic sampling and the sister lineage of land plants. PLoS ONE. 2012, 7 (1): e29696. Bibcode:2012PLoSO...7E9696T. PMC 3258253 . PMID 22253761. doi:10.1371/journal.pone.0029696.
Spiegel FW. Evolution. Contemplating the first Plantae. Science. 2012, 335 (6070): 809–10. Bibcode:2012Sci...335..809S. PMID 22344435. doi:10.1126/science.1218515.
Price DC, Chan CX, Yoon HS, Yang EC, Qiu H, Weber AP, Schwacke R, Gross J, Blouin NA, Lane C, Reyes-Prieto A, Durnford DG, Neilson JA, Lang BF, Burger G, Steiner JM, Löffelhardt W, Meuser JE, Posewitz MC, Ball S, Arias MC, Henrissat B, Coutinho PM, Rensing SA, Symeonidi A, Doddapaneni H, Green BR, Rajah VD, Boore J, Bhattacharya D. Cyanophora paradoxa genome elucidates origin of photosynthesis in algae and plants (PDF). Science. 2012, 335 (6070): 843–7 [10 April 2012]. Bibcode:2012Sci...335..843P. PMID 22344442. doi:10.1126/science.1213561. （原始内容 (PDF)存档于2013-05-14）.

[Geider-1] 1.0 ^1.1 Geider, R. J., et al., "Primary productivity of planet earth: biological determinants and physical constraints in terrestrial and aquatic habitats", Global Change Biol. 2001, 7, 849–882. doi:10.1046/j.1365-2486.2001.00448.x

[Swan11-2] Swan BK, Martinez-Garcia M, Preston CM, Sczyrba A, Woyke T, Lamy D, Reinthaler T, Poulton NJ, Masland ED, Gomez ML, Sieracki ME, DeLong EF, Herndl GJ, Stepanauskas R. Potential for chemolithoautotrophy among ubiquitous bacteria lineages in the dark ocean. Science. 2011, 333 (6047): 1296–300. Bibcode:2011Sci...333.1296S. PMID 21885783. doi:10.1126/science.1203690.

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