进行光合作用时，离体叶绿体需要特定条件。在实验C中，如果无光照，光反应无法进行，但需提供ATP和[H]以支持暗反应过程。暗反应涉及二氧化碳的固定和C3化合物的还原等步骤，最终形成糖类。光合作用的总反应式可以表示为：CO2 + H2O 光能 叶绿体 → (CH2O) + O2。科学家鲁宾和卡门使用小球藻作为实验材料，通过分别标记H2O和CO2来证明光合作用释放的氧气来自H2O。卡尔文则利用14C标记CO2，探究卡尔文循环途径，研究方法为同位素标记法。以上分析涵盖了实验设计、光合作用的环境因素、光合作用过程中的化学变化，以及科学家们为研究光合作用所做的贡献。通过这些研究，科学家们揭示了光合作用的机制，并为现代农业和环境科学提供了重要依据。