Los humanos no son los únicos que aman los carbohidratos. Las plantas también las necesitan para sobrevivir y los carbohidratos son una fuente de energía importante. Durante la fotosíntesis, las plantas combinan agua con dióxido de carbono y luz solar para producir carbohidratos. La fotosíntesis consta de dos partes: las reacciones dependientes de la luz y las reacciones independientes de la luz o reacciones oscuras.
El ciclo de Calvin es una reacción oscura porque no necesita luz solar. Aunque puede suceder durante el día, este proceso no requiere energía del sol para funcionar. Otros nombres para el ciclo de Calvin incluyen el ciclo de Calvin-Benson, reacción independiente de la luz, fijación de carbono y C3 ruta.
Durante el ciclo de Calvin, la planta captura dióxido de carbono, que reacciona con el azúcar, el bisfosfato de ribulosa (RuBP) para producir un azúcar de seis carbonos. A continuación, este azúcar de seis carbonos se descompone con la ayuda de la enzima RuBisCO para producir dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico o 3PGA. Luego, el trifosfato de adenosina, el ATP y el fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina, llamado NADPH, convierten el 3PGA en gliceraldehído-3-fosfato, abreviado como G3P. Una parte del G3P se convierte en RuBP, por lo que el ciclo puede comenzar de nuevo. Otra porción de G3P ayuda a crear difosfato de fructosa, que puede convertirse en carbohidratos como glucosa o sacarosa.
El producto final del ciclo de Calvin es un azúcar simple. Este azúcar puede convertirse en un carbohidrato como el almidón, que es una fuente de energía vital para las plantas. Por ejemplo, las plantas pueden transportar glucosa para realizar procesos importantes como ayudar a la respiración para liberar energía. También pueden convertir la glucosa con fines de almacenamiento o usarla como un bloque de construcción para crecer.
La cantidad de dióxido de carbono a la que puede acceder la planta afecta el ciclo de Calvin. Una mayor concentración de dióxido de carbono significa que la velocidad del proceso de fotosíntesis puede aumentar. Además, la temperatura afecta el ciclo. Dado que requiere enzimas, una temperatura demasiado alta o demasiado baja lo afectará.
Melvin Calvin, un químico estadounidense, descubrió el ciclo de Calvin. Más tarde ganó el Premio Nobel de Química en 1961. Mientras trabajaba en la Universidad de California, Berkeley, utilizó un isótopo de carbono 14 para comprender el proceso de fotosíntesis en las plantas. Este isótopo radiactivo lo ayudó a determinar cómo funciona la reacción independiente de la luz en las algas unicelulares.