Mennesker er ikke de eneste som elsker karbohydrater. Planter trenger dem også for å overleve, og karbohydrater er en viktig energikilde. Under fotosyntese kombinerer planter vann med karbondioksid og sollys for å lage karbohydrater. Det er to deler av fotosyntese: de lysavhengige reaksjonene og de lysuavhengige reaksjonene eller mørke reaksjonene.
Calvin-syklusen er en mørk reaksjon fordi den ikke trenger sollys. Selv om det kan skje om dagen, krever ikke denne prosessen energi fra solen for å fungere. Andre navn på Calvin-syklusen inkluderer Calvin-Benson-syklusen, lysuavhengig reaksjon, karbonfiksering og C3 sti.
I løpet av Calvin-syklusen fanger planten karbondioksid, som reagerer med sukkeret, ribulosebisfosfat - RuBP - for å lage et seks-karbon sukker. Deretter brytes dette seks-karbon sukkeret ned ved hjelp av enzymet RuBisCO for å lage to molekyler av 3-fosfoglyserinsyre, eller 3PGA. Deretter omdanner adenosintrifosfat, ATP og nikotinamidadenindinukleotidfosfathydrogen, kalt NADPH, 3PGA til glyseraldehyd-3-fosfat, forkortet G3P. En del av G3P blir RuBP, slik at syklusen kan starte på nytt. En annen del av G3P bidrar til å skape fruktosedifosfat, som kan bli karbohydrater som glukose eller sukrose.
Det endelige produktet av Calvin-syklusen er et enkelt sukker. Dette sukkeret kan bli et karbohydrat som stivelse, som er en viktig energikilde for planter. For eksempel kan plantene transportere glukose for å gjøre viktige prosesser som å hjelpe åndedrett for å frigjøre energi. De kan også konvertere glukose til lagringsformål eller bruke den som en byggestein for å vokse seg større.
Mengden karbondioksid som planten har tilgang til påvirker Calvin-syklusen. En høyere konsentrasjon av karbondioksid betyr at hastigheten på fotosynteseprosessen kan øke. I tillegg påvirker temperaturen syklusen. Siden det krever enzymer, vil en temperatur som er for høy eller for lav påvirke den.
Melvin Calvin, en amerikansk kjemiker, oppdaget Calvin-syklusen. Han vant senere Nobelprisen i kjemi i 1961. Mens han jobbet ved University of California, Berkeley, brukte han en karbon-14 isotop for å forstå fotosynteseprosessen i planter. Denne radioaktive isotopen hjalp ham med å bestemme hvordan den lysuavhengige reaksjonen fungerer i encellede alger.