Il ciclo di Calvin è un processo in cui l’energia immagazzinata viene utilizzata per creare composti utilizzabili in un organismo fotosintetico. Questa reazione chimica è talvolta nota come ciclo di Calvin-Bensom-Bassham, da Melvin Calvin, James Bassham e Andrew Benson, i ricercatori dell’Università della California che per primi hanno descritto il processo. La chimica dietro questo ciclo è estremamente complessa, ma le basi possono essere comprese dai laici.
Gli organismi fotosintetici utilizzano la luce solare per creare energia che viene immagazzinata sotto forma di diversi composti chimici. Per l’organismo, questo è solo il primo passo, poiché l’energia non fa nulla per l’organismo una volta che è stata immagazzinata. Nel ciclo di Calvin, l’energia viene utilizzata per trasformare l’anidride carbonica in uno zucchero che può essere utilizzato dalla pianta, in un processo a volte indicato come fissazione del carbonio.
Questo processo avviene all’interno dello stroma, una rete di tessuto connettivo nei cloroplasti dell’organismo. I cloroplasti sono organelli specializzati che si trovano nelle cellule degli organismi fotosintetici. Perché si verifichi il ciclo di Calvin, alcuni enzimi devono essere attivati attraverso l’esposizione alla luce solare. Questi enzimi si legano al carbonio nell’anidride carbonica, innescando una reazione a catena che porta alla creazione di uno zucchero.
Alcune persone si riferiscono al ciclo di Calvin come una reazione al buio o una reazione indipendente dalla luce, riferendosi al fatto che può aver luogo indipendentemente dalla presenza della luce solare. Tuttavia, la luce solare gioca ancora un ruolo critico, perché gli enzimi responsabili del ciclo di Calvin non saranno attivi a meno che non siano stati stimolati dalla luce solare. Anche se questo ciclo può avvenire nel cuore della notte, l’organismo ha ancora bisogno di una regolare esposizione al sole per immagazzinare energia e attivare gli enzimi in modo che il ciclo di Calvin continui.
Per l’organismo, il processo di Calvin è fondamentale, perché fornisce i composti necessari alla sopravvivenza dell’organismo. Il Processo di Calvin interessa l’uomo sia per la curiosità generale su come funziona il mondo, sia perché spiega come le piante usano il carbonio. Le piante sono famose per l’assorbimento di anidride carbonica e il rilascio di ossigeno, una caratteristica che ha un enorme impatto sul clima mondiale. La fissazione del carbonio può aiutare a rimuovere l’anidride carbonica dall’aria creando una scorta di ossigeno utilizzabile, e alcune ricerche hanno suggerito che l’atmosfera terrestre si sia formata attraverso questo processo, come risultato di un’esplosione di organismi fotosintetici che hanno creato abbastanza ossigeno per altre forme di la vita per apparire.