炭素固定
多くの光合成生物に利用されており、今日の地球環境において最も広く分布している炭素固定回路である。光合成は、光エネルギーによって起こる光化学反応(明反応)およびそれに続く炭素固定(暗反応)からなる。光合成を行うすべての真核生物および多くの光合成細菌では、還元的ペントースリン酸回路が暗反応を担っている。明反応の過程で発生するATPとNADPHを利用して、暗反応では二酸化炭素(CO2)がグルコースなど有機化合物に変換される。CO2は、リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ(RubisCO)によってリブロース-1,5-ビスリン酸(RuBP)と結合して3-ホスホグリセリン酸(G3P)に変換されることで生体に取り込まれる。還元的ペントースリン酸回路はRuBPの再生を伴う循環回路を形成する。ちなみにC4型およびCAM型光合成を行う植物は、CO2を炭酸イオン(HCO3-)に酵素的に変換したのち、いったんオキサロ酢酸の形で取り込む機構を有する。この機構により、生体内におけるCO2の濃度を高め、その後に続く還元的ペントースリン酸回路による本来の炭素固定の効率を高めている。