你面前放着一只大碗
盛满了活力碳素早餐脆片。
一勺，两勺，三勺
很快，你的身体就充满了能量
这些能量来源于你的食物。
但是那些能量是如何进入你的碗里呢？
能量以糖的形式存在
那些糖分来自谷物，
比如小麦和玉米。
如你所知，碳是非常重要的化学元素，
植物们固定碳
是以二氧化碳（CO2）的形式，
由我们呼吸的空气中获得。
但存在于叶绿体基质中的
植物的能量工厂是如何
将气态的碳，像CO2，
转换为像葡萄糖这样 有六个碳原子的固体？
如果你想到是光合作用， 那就对了。
但是光合作用是分为两步。
第一步，是把来自太阳的能量
转化为三磷酸腺苷，或称为ATP.
第二步，是卡尔文循环，吸收碳
并将其转化为糖。
这第二步代表了自然界
最可持续的生产线之一。
因此现在， 欢迎来到世界上最微小的工厂。
原材料？
空气中含CO2分子的混合物，
预先安装的分子称为
二磷酸核酮糖，即RuBP，
每个分子含五个碳原子。
引发剂？是勤劳的加氧酶
它催化CO2分子中的碳原子
与RuBP结合
形成初始的六碳原子序列。
很快又分裂成两部分
每一部分有三个碳原子
这个叫做磷酸甘油酸盐， 简称PGAs。
加入ATP, 和另一种叫做
磷酸酰胺腺嘌呤二核苷酸的物质，
简称NADPH。
ATP就像个润滑剂传递能量，
NADPH将每个PGA链上 沾上一个氢，
把它变成
甘油醛三磷酸分子， 或叫G3Ps.
葡萄糖需要六个碳组成，
从两个G3P分子中来，
这样他们每个都有六个碳。
所以，糖就这样产生了，是吗？
还没呢。
卡尔文循环就像一个 可持续的生产线，
意味着那些原始的RuBPs
在开始出现的，
需要被用重用材料重新创造
在一个周期内。
但是每个RuBP需要五个碳。
制造葡萄糖需要六个碳。
这看起来不太对。
原因是一个惊人的事实。
虽然我们关注这个单一生产线，
另外还有五个在同时进行。
六个传送带一起移动，
不仅仅是一个碳被焊接
到RuBP链，
而是六个碳焊到了六个RuBP链上。
这样就创建了12个G3P链 而不是两个，
意味着36个碳同时存在：
制造糖需要准确的数量，
并重建RuBPs。
12个G3P放到一起，
两个被抽走
来形成六碳葡萄糖链的丰富能量。
通过你的早餐加到身上。 成功！
但回到生产线，
糖生产的副产品
迅速组装来重新组成六个RuBP。
这需要30个碳，
这个精确的数字就是十个G3PS。
现在发生分子混合和匹配。
两个G3P焊接到一起
形成一个六碳序列。
通过添加一个第三G3P 构建成一个九碳链结构。
第一个RuBP由五个碳组成，
形成后，
留下了四个碳。
但是这里没有浪费。
那些被焊接到第四个G3P分子，
成了七碳链。
添加到第五个G3P上，
形成了一个十碳链，
这样就足够做成两个RuBPs。
当三个RuBPs被创建好
从十个里面的五个G3P中，
简单的重复过程
将更新六RuBP链
去重启这个循环。
所以卡尔文循环产生了 确切的数量的
元素和过程
需要让这个生化产线
一直工作着。
并且这仅仅是一百多个 循环中的一个
在自然界中。
为什么有那么多？
因为如果生物生产过程 是线性的，
他们就不会如此的高效或成功
在使用能源生产材料
自然是依赖的，就像糖。
循环创造了重要的反馈循环
重复使用和重建材料
制作尽可能多的
可用地球资源，
就像糖，
使用原始阳光和碳
在植物中的转换
形成让你强壮的能量
从而保证你自己生活周而复始的需求。