Miêu tả đơn giản

Rubisco là một enzyme có hai chức năng. Khi nồng độ cacbonic trong tế bào ở mức rất cao so với ôxi, nó sẽ xúc tác cho RiDP phản ứng với cacbonic và chu trình Calvin xảy ra bình thường. Tuy nhiên khi nồng độ ôxi trở nên rất cao so với cacbonic thì hô hấp sáng xảy ra: rubisco xúc tác quá trình ôxi hóa RiDP để RiDP bị cắt thành một phân tử axit photpho glixeric (APG) và axit glicolic (AG). APG sẽ quay trở lại chu trình Calvin và được chuyển trở lại thành RiDP. Tuy nhiên AG thì rất khó được "tái chế" như vậy, vì thế nó ri lục lạp mà tiến vào peroxixom và ti thể, lúc đó nó sẽ biến đổi do trải qua nhiều phản ứng và cuối cùng các phân tử cacbon của nó mới về được chu trình Calvin.

Miêu tả chi tiết

Như đã nói, quá trình hô hấp sáng được tiến hành nhờ hoạt tính ôxigenase của enzyme RuBisCO. Cụ thể Rubisco sẽ xúc tác phản ứng ôxi hóa RuBP như sau:

Photphoglycolat (PPG) sau đó sẽ được cơ thể tái sử dụng bởi một loạt các phản ứng xảy ra trong thể peroxi và ti thể, nơi nó được biến đổi thành glycine, serine và sau đó là photphoglycerat (PGA). Glycerat lại "chui" trở vào lục lạp và tái tham gia chu trình Calvin. Việc chuyển đổi một PGC thành PPG tiêu tốn một ATP trong lục lạp, và đối với 2 phân tử O2 tiêu tốn trong hô hấp sáng thì một phân tử cacbonic sẽ được sản sinh. Toàn bộ quá trình chuyển hóa PPG trong hô hấp sáng được gọi là chu trình C2 glycolat hay chu trình ôxi hóa cacbon quang hợp (viết tắt là chu trình PCO).[1]

Tổng cộng trong chu trình này một nguyên tử cacbon sẽ bị thất thoát[2] dưới dạng CO2. Nitơ trong serine sẽ bị chuyển thành ammoniac, nhưng nó không bị hao hụt mà nhanh chóng được chuyển về lục lạp trong chu trình glutamat synthase.[1]