Ο κύκλος Calvin είναι μια διαδικασία κατά την οποία η αποθηκευμένη ενέργεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία χρησιμοποιήσιμων ενώσεων σε έναν φωτοσυνθετικό οργανισμό. Αυτή η χημική αντίδραση είναι μερικές φορές γνωστή ως κύκλος Calvin-Bensom-Bassham, από τους Melvin Calvin, James Bassham και Andrew Benson, τους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια που περιέγραψαν πρώτοι τη διαδικασία. Η χημεία πίσω από αυτόν τον κύκλο είναι εξαιρετικά περίπλοκη, αλλά τα βασικά μπορούν να γίνουν κατανοητά από λαϊκούς ανθρώπους.
Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να δημιουργήσουν ενέργεια που αποθηκεύεται με τη μορφή πολλών χημικών ενώσεων. Για τον οργανισμό, αυτό είναι μόνο το πρώτο βήμα, καθώς η ενέργεια δεν κάνει τίποτα για τον οργανισμό από τη στιγμή που έχει αποθηκευτεί. Στον κύκλο του Calvin, η ενέργεια χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε σάκχαρο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το φυτό, σε μια διαδικασία που μερικές φορές αναφέρεται ως σταθεροποίηση άνθρακα.
Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα μέσα στο στρώμα, ένα δίκτυο συνδετικού ιστού στους χλωροπλάστες του οργανισμού. Οι χλωροπλάστες είναι εξειδικευμένα οργανίδια που βρίσκονται στα κύτταρα των φωτοσυνθετικών οργανισμών. Για να συμβεί ο κύκλος Calvin, ορισμένα ένζυμα πρέπει να ενεργοποιηθούν μέσω της έκθεσης στο ηλιακό φως. Αυτά τα ένζυμα συνδέονται με τον άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα, πυροδοτώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση που οδηγεί στη δημιουργία ενός σακχάρου.
Μερικοί άνθρωποι αναφέρονται στον κύκλο του Calvin ως αντίδραση σκοτεινής αντίδρασης ή αντίδραση ανεξάρτητη από το φως, αναφέροντας το γεγονός ότι μπορεί να λάβει χώρα ανεξάρτητα από το αν υπάρχει ηλιακό φως ή όχι. Ωστόσο, το φως του ήλιου εξακολουθεί να παίζει κρίσιμο ρόλο, επειδή τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα για τον κύκλο του Calvin δεν θα είναι ενεργά αν δεν έχουν διεγερθεί από το φως του ήλιου. Ενώ αυτός ο κύκλος μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσα στη νύχτα, ο οργανισμός χρειάζεται ακόμα τακτική έκθεση στον ήλιο για να αποθηκεύσει ενέργεια και να ενεργοποιήσει τα ένζυμα, έτσι ώστε ο κύκλος του Calvin να συνεχίσει.
Για τον οργανισμό, η διαδικασία Calvin είναι κρίσιμη, επειδή παρέχει ενώσεις που είναι απαραίτητες για την επιβίωση του οργανισμού. Η διαδικασία Calvin ενδιαφέρει τους ανθρώπους τόσο λόγω της γενικής περιέργειας για το πώς λειτουργεί ο κόσμος όσο και επειδή εξηγεί πώς τα φυτά χρησιμοποιούν άνθρακα. Τα φυτά είναι διάσημα για την πρόσληψη διοξειδίου του άνθρακα και την απελευθέρωση οξυγόνου, ένα χαρακτηριστικό που έχει τρομερή επίδραση στο κλίμα του κόσμου. Η στερέωση του άνθρακα μπορεί να βοηθήσει στην απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα, δημιουργώντας ταυτόχρονα μια παροχή χρησιμοποιήσιμου οξυγόνου, και ορισμένες έρευνες έχουν προτείνει ότι η ατμόσφαιρα της Γης σχηματίστηκε μέσω αυτής της διαδικασίας, ως αποτέλεσμα μιας έκρηξης φωτοσυνθετικών οργανισμών που δημιούργησαν αρκετό οξυγόνο για άλλες μορφές η ζωή να εμφανιστεί.