Faza ciemna to zachodząca w stromie chloroplastów niezależna od światła faza fotosyntezy, w czasie której CO2 redukowany jest do glukozy przy użyciu siły asymilacyjnej (ATP i NADH) wytworzonej w jasnej fazie. Faza ciemna jest procesem cykliczny nazywanym cyklem Calvina.
Cykl Calvina rozpoczyna się od karboksylacji, czyli przyłączenie cząsteczki CO2 do pięciowęglowego cukru rybulozo-1,5-bifosforanu (RuBP). Proces ten jest katalizowany przez enzym Rubisco (karboksylazę rybulozobifosforanową). Powstała w tej reakcji cząsteczka sześciowęglowa natychmiast rozpada się na dwie trójwęglowe cząsteczki 3-fosfoglicerynianu (PGA).
Następnie 3-fosfoglicerynian przy udziale ATP ulega fosforylacji do 1,3-bifosfoglicerynianu Produkt tej reakcji jest następnie redukowany do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (PGAL). Źródłem wodoru do redukcji jest NADPH, który powstał w czasie fazy ciemnej fotosyntezy.
Powstały aldehyd 3-fosfoglicerynowy jest związkiem wyjściowym do syntezy cukrów i innych związków organicznych. Synteza jednej cząsteczki glukozy wymaga w sumie sześciu „obrotów” cyklu Calvina. 1/6 powstałych cząsteczek PGAL stanowi więc zysk netto fotosyntezy. Pozostałe 5/6 zużywane jest do regeneracji, czyli odtworzenia RuPB będącego akceptorem CO2.
 |
| Cykl Calvina |