植物的光合作用
光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
年，一种红藻化石在加拿大北极地区被发现，这种红藻是地球上已知的第一种有性繁殖物种，也被认为是已发现的现代动植物最古老祖先。对红藻化石的年龄此前没有形成统一看法，多数观点认为它们生活在距今约12亿年前。也就是说，至少12亿年前，光合作用就在地球上发生了。
卡尔文循环
卡尔文循环(Calvincycle)，一译开尔文循环，又称光合碳循环（碳反应）。是一种类似于克雷布斯循环（Krebscycle，或称柠檬酸循环）的新陈代谢过程，可使其动物质以分子的形态进入和离开此循环后发生再生。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。整个循环是利用ATP作为能量来源，并以降低能阶的方式来消耗NADPH，如此可增加高能电子来制造糖。
卡尔文循环以其发现者加州大学伯克利分校教授梅尔文·卡尔文（MelvinCalvin）的名字命名。20世纪中期，卡尔文与加州大学伯克利分校同事利用在伯克利刚发现的碳14首次探明光合作用中的碳固定途径，并于年获得诺贝尔化学奖。
晚上释放氧气？
我们可能认为植物白天吸收二氧化碳，然后释放氧气。是常识，然而有些宣传又说，某些植物可以在晚上吸收二氧化碳释放氧气。而网络上存在这种说法也不在少数，如果你用“晚上释放氧气的植物”来搜索你一定会看到很多内容，最常见的就是，虎皮兰、芦荟、常青藤，一些兰科植物和一些多肉植物会在晚上释放氧气。然而梵君可以负责任的告诉你，这种说法是错误的！
植物并不能再晚上释放氧气！这不过是无良商家的误导罢了。对于这种伪理论，居然有人信誓旦旦的说这是景天酸代谢的作用......梵君就来告诉你真相到底是什么。
CAM植物
CAM植物是具景天酸代谢途径的植物，多为多浆液植物。在夜间通过开放的孔吸收CO2，然后借助PEP羧化酶与磷酸烯醇式丙酮酸结合，形成草酰乙酸，然后在苹果酸脱氢酶（NADPH）作用下还原成苹果酸，进入液泡并累计变酸（从pH5-3）；第二天光照后苹果酸从液泡中转运回细胞质和叶绿体中脱羧，释放CO2被RuBP吸收形成碳水化合物·仙人球，芦荟，龙舌兰以及景天都是CAM植物。类似的还有很多，都很适合种植。
夜间，大气中CO2自气孔进入细胞质中，被磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化酶催化，与PEP结合形成草酰乙酸，再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸，贮于液泡中，其浓度每升可达毫摩尔；苹果酸从细胞质通过液泡膜进入液泡是主动过程，而从液泡回到细胞质中则是被动过程。
在日间，苹果酸从液泡中释放出来后，经脱羧作用形成CO2和C3化合物（见四碳植物）。有两种脱羧酶可催化这个反应。有些植物中NADP（辅酶Ⅱ）-或NAD（辅酶Ⅰ）-苹果酸酶催化氧化脱羧，形成CO2和丙酮酸，另一些植物中PEP羧激酶催化形成草酰乙酸，并脱羧产生CO2及PEP。CO2产生后，通过光合碳循环重新被固定，最终形成淀粉等糖类。在弱光下，尤其是气温高时，有一部分CO2会被释放到大气中去。
归纳起来简单的说就是，虎皮兰、芦荟这类植物，白天关闭气孔来防止蒸腾作用，是在夜晚打开气孔吸收二氧化碳，等到第二天有光的时候来做光合作用。它们比较好的作用仅仅是在夜晚能吸收二氧化碳！
对于CAM植物，很多人说它可以在夜间释放氧气，这种说法是不对的。我们常说CAM植物白天进行光反应，夜晚进行碳固定，实现的是空间上的分离。为什么CO2可以在夜间固定，O2就不能在夜晚释放呢？因为前边我们说过，氧气只能在光反应产生，必须在光下进行水的裂解，才能生成氧气，夜晚无法完成。
晚上固定的CO2能留到白天用，是因为晚上CO2被固定生成苹果酸并储存到液泡，白天苹果酸在细胞质脱羧释放CO2，通过苹果酸这一中介，白天CAM植物不用吸收CO2也有大量可用的CO2。但是白天产生的O2不能储存在细胞等晚上再释放，因为没有一种物质能像苹果酸作为CO2库一样作为O2库，在白天轻易固定O2并在夜间轻易释放它。
既然O2不能大量储存（只能少量溶解在细胞质基质），那CAM植物白天产生的O2都去哪了呢？
首先，氧气大部分用于呼吸作用。植物的呼吸作用是持续进行的，白天也有晚上也有。呼吸作用消耗有机物，为植物的各项生命活动供能。
气孔显微图像
其次，氧气也用于光呼吸。景天科植物白天气孔通常是关闭的，与外界很少有气体交换。叶绿体的类囊体膜上光反应产生的O2可以通过呼吸作用在线粒体消耗一部分，然后剩下的不能通过气孔释放，就造成了O2的积累。线粒体既有羧化酶活性，又有加氧酶活性，其反应方向决定于CO2和O2浓度的高低。在CO2浓度相对较高时，主要进行羧化反应，生成磷酸甘油酸；当O2浓度相对较高时，促进加氧反应，产生磷酸甘油酸和磷酸乙醇酸。磷酸乙醇酸将进入光呼吸支路，涉及叶绿体、过氧化物体和线粒体三个细胞器，消耗过多的氧气。
梵观点：下次谁再和你说植物可以在夜晚释放氧气，你就大嘴巴抽他。