Ciclul Calvin este un proces în care energia stocată este utilizată pentru a crea compuși utilizabili într-un organism fotosintetic. Această reacție chimică este uneori cunoscută ca ciclul Calvin-Bensom-Bassham, după Melvin Calvin, James Bassham și Andrew Benson, cercetătorii de la Universitatea din California care au descris pentru prima dată procesul. Chimia din spatele acestui ciclu este extrem de complexă, dar elementele de bază pot fi înțelese de către profani.
Organismele fotosintetice folosesc lumina soarelui pentru a crea energie care este stocată sub formă de mai mulți compuși chimici. Pentru organism, acesta este doar primul pas, deoarece energia nu face nimic pentru organism odată ce a fost stocată. În ciclul Calvin, energia este folosită pentru a transforma dioxidul de carbon într-un zahăr care poate fi folosit de plantă, într-un proces care se numește uneori fixarea carbonului.
Acest proces are loc în interiorul stromei, o rețea de țesut conjunctiv din cloroplastele organismului. Cloroplastele sunt organite specializate care se găsesc în celulele organismelor fotosintetice. Pentru ca ciclul Calvin să aibă loc, anumite enzime trebuie declanșate prin expunerea la lumina soarelui. Aceste enzime se leagă de carbonul din dioxid de carbon, declanșând o reacție în lanț care are ca rezultat crearea unui zahăr.
Unii oameni se referă la ciclul Calvin ca o reacție întunecată sau o reacție independentă de lumină, făcând referire la faptul că poate avea loc indiferent dacă lumina soarelui este prezentă sau nu. Cu toate acestea, lumina soarelui joacă în continuare un rol critic, deoarece enzimele responsabile de ciclul Calvin nu vor fi active decât dacă au fost stimulate de lumina soarelui. În timp ce acest ciclu poate avea loc în toiul nopții, organismul are totuși nevoie de expunere regulată la soare pentru a stoca energie și a activa enzimele, astfel încât ciclul Calvin să continue.
Pentru organism, procesul Calvin este critic, deoarece furnizează compuși care sunt necesari supraviețuirii organismului. Procesul Calvin este de interes pentru oameni atât din cauza curiozității generale cu privire la modul în care funcționează lumea, cât și pentru că explică modul în care plantele folosesc carbonul. Plantele sunt renumite pentru absorbția de dioxid de carbon și pentru eliberarea de oxigen, o trăsătură care are un impact extraordinar asupra climei lumii. Fixarea carbonului poate ajuta la curățarea dioxidului de carbon din aer, creând în același timp un aport de oxigen utilizabil, iar unele cercetări au sugerat că atmosfera Pământului s-a format prin acest proces, ca rezultat al unei explozii de organisme fotosintetice care a creat suficient oxigen pentru alte forme de viata sa apara.