亦称卡尔文-本森循环,或碳还原循环。C3植物固定二氧化碳的基本的循环。还成为C4植物固定二氧化碳循环的一部分。二氧化碳在核酮糖二磷酸羧化酶的作用下与核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)起反应,生成二分子的甘油酸-3-磷酸(PGA)。这是C3植物光合作用固定二氧化碳的反应。PGA在ATP与NADPH的存在下,由于磷酸甘油酸激酶与甘油醛-3-磷酸脱氢酶的作用,还原成甘油醛-3-磷酸(GAP)。这是此循环的唯一的还原反应。GAP在异构酶、醛缩酶、二磷酸酶、转酮醇酶的作用下经过一系列复杂的反应后,成为核酮糖-5-磷酸(Ru5P)。接着Ru5P在ATP与磷酸核酮糖激酶的作用下转变为核酮糖-1,5-二磷酸而终结此循环。
此循环含有与戊糖磷酸循环共同的反应过程。另一方面也含有与戊糖磷酸循环相反的还原反应,所以称为还原型戊糖磷酸循环。在此循环中,当3分子的RuDP与3分子二氧化碳起反应就生成6分子的PGA,PGA被还原后最终再生出3分子的RuDP,新生1分子的丙糖磷酸。合算净生成的1分子的丙糖磷酸是还原3分子的二氧化碳生成的产物。为此,需要9分子的ATP与6分子的NADPH。此循环在C3植物的叶绿体与C4植物的维管束鞘细胞的叶绿体中起作用。此外认为与此循环有关的所有的酶存在于基质中。
Ⅰ.核酮糖-5-磷酸Ⅱ.核酮糖-1,5-二磷酸[C6]未知的中间物 Ⅲ.甘油酸-3-磷酸Ⅳ.甘油酸-1,3-二磷酸Ⅴ.城油醛-3-磷酸Ⅵ.二羟丙酮磷酸Ⅶ.果糖-1,6-二磷酸Ⅷ.果糖-6-磷酸Ⅸ.硫胺素焦磷酸附加化合物 Ⅹ.赤藓糖-4-磷酸Ⅺ.景天庚酮糖-1,7-二磷酸Ⅻ.景天庚酮糖-7磷酸Ⅷ.核糖-5-磷酸 xiv.木酮糖-5-磷酸(1)核酮糖二磷酸羧化酶(RC4.1.1.39) (2)磷酸甘油酸激酶(2.7.2.3)(3)甘油醛-3-磷酸脱氢酶(1.2.1.13) (4)丙糖磷酸异构酶(5.3.1.1) (5,8)醛缩酶(4.1.2.13) (6)己糖二磷酸酶(3.1.3.11) (7,10,12)转酮酶(2.2.1.1) (9)酸性磷酸酶(3.1.3.2) (11)核糖磷酸异构酶(5.3.1.6) (13)核酮糖磷酸-3-差向酶(3.1.1.31) (14)磷酸核酮糖激酶(2.7.1.19)