Fotosynthese van planten kan in twee delen worden verdeeld. Het eerste deel vereist licht om lichtenergie te veranderen in chemische energie, en zijn chemische reacties worden lichtafhankelijke reacties genoemd. Het tweede deel, dat de chemische energie gebruikt die door het eerste deel wordt gecreëerd om plantaardige koolhydraten voor plantaardig voedsel te produceren, bestaat uit lichtonafhankelijke reacties. De lichtonafhankelijke reacties worden ook de Calvin-cyclus genoemd, naar chemicus Melvin C. Calvin die na het identificeren van het proces in 1961 de Nobelprijs voor scheikunde won.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De lichtonafhankelijke reacties van fotosynthese zijn de vier reacties die plaatsvinden in het latere deel van het fotosyntheseproces. Ook bekend als de Calvin-cyclus, zijn de vier stappen van de lichtonafhankelijke of donkere reacties koolstoffixatie, reductie, koolhydraatvorming en regeneratie van de initiële enzymen. Hoewel bekend als de donkere reacties omdat ze geen licht nodig hebben om door te gaan, vinden de reacties gedurende de dag plaats tegelijk met de lichtafhankelijke reacties omdat de donkere reacties de chemische producten van de lichtafhankelijke reacties nodig hebben als reactanten voor de vier stappen.
Overzicht van de Calvin-cyclus

De Calvin-cyclus gebruikt de chemicaliën die tijdens de lichtafhankelijke reacties worden geproduceerd om koolstofdioxide te fixeren en de koolhydraten te produceren die planten nodig hebben om te overleven. Over het algemeen worden de voorloperchemicaliën die waterstof bevatten uit de eerste fase van fotosynthese en koolstofdioxide omgezet in koolhydraten.

In de lichtafhankelijke reacties wordt licht geabsorbeerd en de energie gebruikt om watermoleculen te splitsen. De resulterende waterstofionen en elektronen worden overgebracht naar chemisch nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat (NADP <+) om gereduceerd nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat (NADPH) te produceren door twee elektronen en een waterstof ion toe te voegen. Tegelijkertijd wordt het chemische adenosinedifosfaat (ADP) veranderd in adenosinetrifosfaat (ATP) door een fosfaatgroep toe te voegen. De nieuwe chemicaliën worden gebruikt om de door licht geabsorbeerde energie op te slaan en beschikbaar te maken voor de Calvin-cyclus.

De Calvin-cyclus gebruikt de waterstof uit NADPH, de koolstof uit kooldioxide en energie uit ATP om de koolhydraten te produceren die de plant heeft nodig. Tijdens dit proces worden de NADPH en de ATP teruggezet naar NADP ^{+ en ADP zodat ze weer beschikbaar zijn voor extra lichtafhankelijke reacties.
Calvin-cyclusreagentia en producten}

De Calvin-cyclus duurt plaats in de chloroplasten van plantencellen. Elke cel heeft verschillende chloroplasten en de cellen die deze bevatten, vormen de bladeren van de plant. Binnen de chloroplasten vinden de Calvin-cyclusreacties plaats in het stroma. De reagentia CO _{2, ATP en NADPH initiëren de vierstappenreacties waaruit de Calvin-cyclus bestaat.}

De eerste stap fixeert koolstof uit kooldioxide in de lucht. Koolstofatomen zijn verbonden aan een intermediair suikermolecuul. In de tweede stap wordt een fosfaatgroep van ATP overgebracht naar een tussengelegen enzym en worden elektronen van NADPH gebruikt om de tussenliggende suiker uit stap 1 te verminderen. In de derde stap reageert de tussenliggende suiker met het tussenliggende enzym om glucose te vormen, de basis koolhydraatplanten kunnen als voedsel worden gebruikt. In de vierde stap worden de originele chemicaliën die nodig zijn voor de reactie geregenereerd. De reactieproducten zijn glucose, ADP en NADP ^{+. De laatste twee worden opnieuw gebruikt in lichtafhankelijke reacties.}

Hoewel de Calvin-cyclusreacties kunnen plaatsvinden in afwezigheid van licht, zijn ze in feite lichtafhankelijk in planten en vinden ze gedurende de dag plaats. Deze afhankelijkheid komt van de vereiste reactanten ATP en NADPH, die snel worden opgebruikt door de Calvin-cyclusreacties. De reactanten worden aangevuld door de lichtafhankelijke reacties van de Calvin-cyclusproducten ADP en NADP ^{+. Het volledige fotosyntheseproces is gebaseerd op een gecoördineerde werking van zowel de lichtafhankelijke als de donkere reacties om koolhydraten te produceren uit licht, water en kooldioxide.}