Het donkere reactieproces, ook bekend als de Calvin-cyclus of lichtonafhankelijke reacties, is de tweede fase van fotosynthese. In tegenstelling tot het lichtreactieproces, waarvoor zonlicht nodig is, vindt het donkere reactieproces plaats in het stroma van chloroplasten en is het niet direct afhankelijk van lichtenergie.

Samenvatting van het duistere reactieproces:

1. Koolstoffixatie:

- De donkerreactie begint met de fixatie van kooldioxide (CO2).

- Het enzym ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase/oxygenase (Rubisco) katalyseert de reactie tussen kooldioxide en ribulose-1,5-bisfosfaat (RuBP), een suikermolecuul met 5 koolstofatomen, om twee moleculen 3-fosfoglyceraat te produceren ( 3-PGA).

2. Reductie:

- De twee 3-PGA-moleculen worden vervolgens gereduceerd tot twee moleculen glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P).

- Het reductieproces omvat de consumptie van ATP (adenosinetrifosfaat) en NADPH (nicotinamide-adenine-dinucleotidefosfaat), die worden gegenereerd tijdens de lichtreactie.

- ATP levert energie, terwijl NADPH het reducerende vermogen voor de reacties levert.

3. Regeneratie van RuBP:

- Vijf van de zes G3P-moleculen worden gebruikt om drie RuBP-moleculen te regenereren, die nodig zijn voor de voortzetting van het koolstoffixatieproces.

- De regeneratie van RuBP omvat een reeks enzymatische reacties en vereist de input van ATP.

4. Vorming van glucose en andere producten:

- Het resterende G3P-molecuul kan worden gebruikt om glucose of andere organische verbindingen zoals zetmeel, sucrose en aminozuren te synthetiseren.

Het donkere reactieproces fungeert als een cruciale fase in de fotosynthese, waarbij de producten van de lichtreactie (ATP en NADPH) worden gebruikt om koolstofdioxide uit de atmosfeer om te zetten in organische moleculen. Deze organische verbindingen, met name glucose, dienen als de primaire energiebron voor planten en vormen de basis van de voedselketen.