// Created by libAntimony v2.8.0
function NADPH_production(j, S1, Nt)
  j/2*(S1/Nt);
end

function carboxylation(Vc, Vj, Vp)
  ((((Vc + Vj) - abs(Vc - Vj))/2 + Vp) - abs(((Vc + Vj) - abs(Vc - Vj))/2 - Vp))/2;
end

function PGA_consumption(S1, Rp, R, Nt, Vc)
  S1/Rp*(R/Nt)*Vc;
end

function oxygenation(phi, Vc, Vj, Vp)
  (phi*((((Vc + Vj) - abs(Vc - Vj))/2 + Vp) - abs(((Vc + Vj) - abs(Vc - Vj))/2 - Vp)))/2;
end


model *Arnold2011_Schultz2003_RuBisCO_CalvinCycle()

  // Compartments and Species:
  compartment chloroplast;
  species $RuBP in chloroplast, PGA in chloroplast, NADPH in chloroplast;
  species $CO2 in chloroplast, $O2 in chloroplast, $NADP in chloroplast;

  // Assignment Rules:
  NADP := Nt - NADPH;
  J := (alpha*PPFD)/sqrt(1 + ((alpha*PPFD)/Jmax)^2)/(65*0.5);
  phi := (0.21*(((g0 + (h*k)/CO2*(v_c - Rd))*O2)/Ko))/((g0 + (h*k - 1.6)*(v_c - Rd))/Kc);
  v_c := (abs((abs(Vc + Vj) - abs(Vc - Vj))/2 + Vp) - abs((abs(Vc + Vj) - abs(Vc - Vj))/2 - Vp))/2;
  Vc := Vcmax*((CO2 - 1.6*((1/2*((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))) + sqrt(((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)))))))/(g0 + (k*h)/CO2*(1/2)*((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))) + sqrt(((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)))))))))/(CO2 - 1.6*((1/2*((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))) + sqrt(((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)))))))/(g0 + (k*h)/CO2*(1/2)*((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))) + sqrt(((1.6*(Vcmax - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + (k*h)/CO2*Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko))))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)) + Vcmax*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + Kc*(1 + O2/Ko)))))))) + Kc*(1 + O2/Ko)));
  Vj := J/4*((CO2 - 1.6*((1/2*((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)) + sqrt(((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + 2*Gamma) + J/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma))))))/(g0 + (k*h)/CO2*(1/2)*((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)) + sqrt(((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + 2*Gamma) + J/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma))))))))/(CO2 - 1.6*((1/2*((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)) + sqrt(((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + 2*Gamma) + J/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma))))))/(g0 + (k*h)/CO2*(1/2)*((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)) + sqrt(((1.6*(J/4 - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 + 2*Gamma) + ((k*h)/CO2*J)/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 + 2*Gamma) + J/4*(Gamma - CO2))/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 + 2*Gamma))))))) + 2*Gamma));
  Vp := 3*TPU*((CO2 - 1.6*((1/2*(((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)) + sqrt((((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 - Gamma) - 3*TPU*CO2)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma))))))/(g0 + (k*h)/CO2*(1/2)*(((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)) + sqrt((((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 - Gamma) - 3*TPU*CO2)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma))))))))/(CO2 - 1.6*((1/2*(((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)) + sqrt((((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 - Gamma) - 3*TPU*CO2)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma))))))/(g0 + (k*h)/CO2*(1/2)*(((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)) + sqrt((((1.6*(3*TPU - Rd) + ((k*h)/CO2*Rd + g0)*(CO2 - Gamma)) - k*h*3*TPU)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma)))^2 + 4*g0*((Rd*(CO2 - Gamma) - 3*TPU*CO2)/(1.6 - (k*h)/CO2*(CO2 - Gamma))))))) - Gamma));

  // Reactions:
  PGA_prod_Vc: $RuBP + $CO2 + 2NADPH => 2PGA; chloroplast*carboxylation(Vc, Vj, Vp);
  PGA_prod_Vo: $RuBP + $O2 + 2NADPH => 1.5PGA; chloroplast*oxygenation(phi, Vc, Vj, Vp);
  PGA_cons: PGA => $RuBP; chloroplast*PGA_consumption(PGA, Rp, NADPH, Nt, Vcmax);
  NADPH_prod: $NADP => NADPH; chloroplast*NADPH_production(J, NADP, Nt);

  // Species initializations:
  RuBP = 2;
  PGA = 2.4;
  NADPH = 0.21;
  CO2 = 35;
  O2 = 21;

  // Compartment initializations:
  chloroplast = 1;

  // Variable initializations:
  Nt = 0.5;
  Rp = 3.2;
  alpha = 0.19;
  PPFD = 1000;
  Jmax = 112.989573402043;
  Gamma = 3.81695;
  Vcmax = 1.4749455852483;
  Kc = 27.8535785188479;
  Ko = 41.9469718861558;
  g0 = 0.468615384615385;
  h = 0.6;
  k = 118.69;
  Rd = 0.00624227154326423;
  TPU = 0.227712577291006;

  // Other declarations:
  var J, phi, v_c, Vc, Vj, Vp;
  const chloroplast, Nt, Rp, alpha, PPFD, Jmax, Gamma, Vcmax, Kc, Ko, g0;
  const h, k, Rd, TPU;

  // Unit definitions:
  unit substance = 1e-3 mole;

  // Display Names:
  PGA_prod_Vc is "PGA production - v_c";
  PGA_prod_Vo is "PGA production - v_o";
  PGA_cons is "PGA consumption";
  NADPH_prod is "NADPH production";
end