Ο κύκλος Calvin είναι ένα σύνολο ανεξάρτητων από το φως αντιδράσεις οξειδοαναγωγής που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια φωτοσύνθεση και σταθεροποίηση άνθρακα για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα στη γλυκόζη του σακχάρου. Αυτές οι αντιδράσεις εμφανίζονται στο στρώμα του χλωροπλάστη, που είναι η ρευστός γεμάτη περιοχή μεταξύ του θυλακοειδές μεμβράνη και εσωτερική μεμβράνη του οργανίου. Εδώ είναι μια ματιά στις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια του κύκλου Calvin.
Μπορεί να γνωρίζετε τον κύκλο Calvin με ένα άλλο όνομα. Το σύνολο των αντιδράσεων είναι επίσης γνωστό ως σκοτεινές αντιδράσεις, κύκλος C3, κύκλος Calvin-Benson-Bassham (CBB) ή αναγωγικός κύκλος φωσφορικής πεντόζης. Ο κύκλος ανακαλύφθηκε το 1950 από τους Melvin Calvin, James Bassham και Andrew Benson στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Μπέρκλεϊ. Χρησιμοποίησαν ραδιενεργό άνθρακα-14 για την ανίχνευση της διαδρομής των ατόμων άνθρακα στη σταθεροποίηση του άνθρακα.
Ο κύκλος Calvin είναι μέρος της φωτοσύνθεσης, η οποία συμβαίνει σε δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, οι χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιούν ενέργεια από το φως για να παράγουν ΑΤΡ και NADPH. Στο δεύτερο στάδιο (κύκλος Calvin ή σκοτεινές αντιδράσεις), διοξείδιο του άνθρακα και νερό μετατρέπονται σε οργανικά μόρια, όπως
γλυκόζη. Αν και ο κύκλος Calvin μπορεί να ονομάζεται «σκοτεινές αντιδράσεις», αυτές οι αντιδράσεις δεν συμβαίνουν στο σκοτάδι ή κατά τη διάρκεια της νύχτας. Οι αντιδράσεις απαιτούν μειωμένη NADP, η οποία προέρχεται από μια αντίδραση που εξαρτάται από το φως. Ο κύκλος Calvin αποτελείται από:Έξι κύκλοι του κύκλου απαιτούνται για την παραγωγή ενός μορίου γλυκόζης. Το πλεόνασμα G3P που παράγεται από τις αντιδράσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον σχηματισμό μιας ποικιλίας υδατανθράκων, ανάλογα με τις ανάγκες του φυτού.
Παρόλο που τα βήματα του κύκλου Calvin δεν απαιτούν φωτισμό, η διαδικασία γίνεται μόνο όταν είναι διαθέσιμο το φως (κατά τη διάρκεια της ημέρας). Γιατί; Επειδή είναι σπατάλη ενέργειας επειδή δεν υπάρχει ροή ηλεκτρονίων χωρίς φως. Επομένως, τα ένζυμα που ενεργοποιούν τον κύκλο Calvin ρυθμίζονται ώστε να εξαρτώνται από το φως ακόμη και αν οι ίδιες οι χημικές αντιδράσεις δεν απαιτούν φωτόνια.
Τη νύχτα, τα φυτά μετατρέπουν το άμυλο σε σακχαρόζη και την απελευθερώνουν στο φλοίωμα. Τα φυτά CAM αποθηκεύουν το μηλικό οξύ τη νύχτα και το απελευθερώνουν κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτές οι αντιδράσεις είναι επίσης γνωστές ως "σκοτεινές αντιδράσεις".