碳循环
ArchaeologicalBoneChemistry;;碳元素;碳储存库;大气圈;生物圈;碳循环—生物圈途径;水圈（吸收与释放）
;岩石圈（沉积与释放）
;Thisdiagramofthefastcarboncycleshowsthemovementofcarbonbetweenland,atmosphere,andoceansinbillionsoftonsofcarbonperyear.Yellownumbersarenaturalfluxes,redarehumancontributionsinbillionsoftonsofcarbonperyear.Whitenumbersindicatestoredcarbon.;CO2进入植物体内----碳同化;光合作用;光合作用的过程;碳同化路径;巧妙的实验设计
电泳技术和同位素示踪技术
20世纪的50年代，MelvinCalvin单细胞光合有机体—小球藻悬液。持续的光照和CO2，使光合作用处于稳态。接着，他们在短时间内加入放射性同位素标记的CO2以标记循环的中间物。然后，将细胞悬液迅速倾入煮沸的乙醇溶液中杀死细胞，致使酶失活。最后，使用双相纸电泳和放射自显影分离、分析循环中的中间物。;C3途径;、、;C3类植物叶片特点;C3途径（发生在叶肉细胞中）;羧基是由羰基和羟基组成的基团，它是羧酸的官能团,为羧基—COOH。;(2)还原阶段
3-磷酸甘油酸(PGA)在ATP的参与和3-磷酸甘油酸激酶的催化下，生成1，3-二磷酸甘油酸，再经过3-磷酸甘油醛脱氢酶的催化，被NADPH还原成3-磷酸甘油醛(GAP)的反应过程。
PGA+ATP+NADPH+H+→GAP+ADP+NADP++Pi
3-磷酸甘油酸是一种有机酸，要达到糖的能级，必须使用同化力（ATP与NADPH）使3-磷酸甘油酸的羧基转变成3-磷酸甘油醛的醛基。当CO2被还原为3-磷酸甘油醛时，光合作用的贮能过程便基本完成。
酶：3-磷酸甘油酸激酶和3-磷酸甘油醛脱氢酶;;3CO2+3H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH——GAP+6NADP++9ADP+3RuBP+9Pi;C4途径;澳大利亚科学家Hatch（哈奇）和S1ack（斯莱克）在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物时发现，当向这些绿色植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，竟有90％以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸(一种C4化合物)中。随着光合作用的进行，C4化合物中的14C逐渐减少，而C3化合物中的14C逐渐增多。于70年代初提出了C4-双羧酸途径(C4-dicarboxylicacidpathway)，简称C4途径，也称C4光合碳同化循环(C4photosyntheticcarbonassimilationcycle，PCA循环)，或叫Hatch-Slack途径。至今已知道，被子??物中有20多个科约近2000种植物按C4途径固定CO2，这些植物被称为C4植物(C4plant)。
;部分C4植物;C4类植物叶片特点;C4途径;C4途径（发生在两类细胞中）;;C3和C4植物中稳定同位素的区别;CAM途径(景天科酸代谢途径);景天科植物的CO2捕获和同化在时间上是分开的;;C稳定同位素研究历史;C稳定同位素研究历史;C稳定同位素研究历史;上述研究表明碳同位素组成可以用于区分植物的C3和C4光合途径，进而区分C3、C4类植物在人类饮食中组成。
C3植物的由-20‰～-35‰(平均为-26‰)
C4植物由-7‰～-15‰(平均为-13‰)
CAM植物由-10‰～-22‰(平均为-16‰)
;主要经济作物;分析原理;X=C4的比例（%）;问题;回顾;同位素效应(Isotopeeffect);两个概念;在碳的有机循环中，轻同位素容易摄入有机质（例如烃、石油中富含12C）中。
在碳的无机循环中，重同位素倾向于富集在无机盐（例如碳酸盐富含13C）中。
二种碳循环都与大气CO2有密切关系，也是自然界中碳同位素分馏两个最重要的过程。;碳同位素分馏Fractionationfactor;碳同位素分馏Fractionationfactor;同位素判别;;－－帕克（Park，1960）和爱泼斯坦（Epstein，1960，1961）;大气CO2经气孔向叶内的扩散过程、CO2在叶中的溶解过程,以及羧化酶对CO2的同化过程,均存在显著的碳同位素效应(Farquharetal.,1989)
不同光合途径(C3、C4和CAM)因光合羧化酶(RuBP羧化酶