물질대사
광합성은 햇빛과 이산화 탄소(CO)를 이용하여 탄수화물을 합성하는 과정이다. 식물과 남세균, 조류는 광합성을 통해 물을 분해하고 산소를 부산물로 생산한다. 이 과정은 광합성 반응 중심에서 생산된 ATP와 NADPH를 사용하여 CO를 3-포스포글리세르산으로 전환하고, 3-포스포글리세르산은 이후 포도당으로 전환된다. 탄소 고정 반응은 캘빈 회로의 일부로 루비스코(RuBisCO)라는 효소가 참여한다. 식물에서는 C 탄소 고정, C 탄소 고정, 그리고 CAM 광합성 이렇게 세 종류의 광합성이 일어나며, 이들은 CO가 캘빈 회로에 들어가는 방법에 따라 구분된다. C 식물은 CO를 직접적으로 고정하고, C 식물과 CAM 식물은 CO를 먼저 다른 화합물의 일부로 포함시킨다. 이는 강렬한 햇빛과 건조한 환경에 적응하기 위한 방편이다.
카로티노이드
카로티노이드(carotinoid, ) 또는 테트라테르페노이드(tetraterpenoid)는 광합성을 돕고 자외선의 유해 작용을 막는 일종의 식물 색소인데, 베타카로틴과 같은 일부 카로티노이드는 동물에서는 비타민 A의 모체로서 도움을 주고, 시력에도 관계한다. 비타민 A로 전환될 수 있는 이러한 카로티노이드는, 프로비타민 A라고 불린다. H. Pfander에 의하면, 이러한 전환은 간에서 이루어 진다.
카로티노이드는 기본적으로 유기 화합물 안료로서, 여러 박테리아와 균류뿐만 아니라 식물과 조류에서 생산된다. 카로티노이드는 모든 유기체에 의해 지방 및 기타 기본 유기 대사 물질로부터 생성될 수 있다. 카로티노이드를 생성하는 것으로 알려진 유일한 동물은 진딧물과 거미 진드기(spider mite)로 균류으로부터 능력과 유전자를 얻었다.
음식 섭취로 얻은 카로티노이드는 동물의 지방 조직에 저장되며, 육식 동물은 오직 동물성 지방을 통해서만 카로티노이드를 얻는다.