Le cycle de Calvin est un processus dans lequel l’énergie stockée est utilisée pour créer des composés utilisables dans un organisme photosynthétique. Cette réaction chimique est parfois connue sous le nom de cycle Calvin-Bensom-Bassham, d’après Melvin Calvin, James Bassham et Andrew Benson, les chercheurs de l’Université de Californie qui ont le premier décrit le processus. La chimie derrière ce cycle est extrêmement complexe, mais les bases peuvent être comprises par les profanes.
Les organismes photosynthétiques utilisent la lumière du soleil pour créer de l’énergie qui est stockée sous la forme de plusieurs composés chimiques. Pour l’organisme, ce n’est qu’une première étape, car l’énergie ne fait rien pour l’organisme une fois stockée. Dans le cycle de Calvin, l’énergie est utilisée pour transformer le dioxyde de carbone en un sucre qui peut être utilisé par la plante, dans un processus qui est parfois appelé fixation du carbone.
Ce processus se déroule à l’intérieur du stroma, un réseau de tissu conjonctif dans les chloroplastes de l’organisme. Les chloroplastes sont des organites spécialisés trouvés dans les cellules des organismes photosynthétiques. Pour que le cycle de Calvin se produise, certaines enzymes doivent être déclenchées par l’exposition au soleil. Ces enzymes se lient au carbone dans le dioxyde de carbone, déclenchant une réaction en chaîne qui entraîne la création d’un sucre.
Certaines personnes appellent le cycle de Calvin une réaction sombre ou une réaction indépendante de la lumière, faisant référence au fait qu’il peut avoir lieu que la lumière du soleil soit présente ou non. Cependant, la lumière du soleil joue toujours un rôle essentiel, car les enzymes responsables du cycle de Calvin ne seront actives que si elles ont été stimulées par la lumière du soleil. Bien que ce cycle puisse avoir lieu en pleine nuit, l’organisme a toujours besoin d’une exposition régulière au soleil pour stocker de l’énergie et activer les enzymes afin que le cycle de Calvin se poursuive.
Pour l’organisme, le processus de Calvin est critique, car il fournit des composés nécessaires à la survie de l’organisme. Le processus de Calvin intéresse les humains à la fois en raison de leur curiosité générale pour le fonctionnement du monde et parce qu’il explique comment les plantes utilisent le carbone. Les plantes sont réputées pour absorber du dioxyde de carbone et libérer de l’oxygène, une caractéristique qui a un impact énorme sur le climat mondial. La fixation du carbone peut aider à éliminer le dioxyde de carbone de l’air tout en créant un apport d’oxygène utilisable, et certaines recherches ont suggéré que l’atmosphère terrestre s’est formée par ce processus, à la suite d’une explosion d’organismes photosynthétiques qui a créé suffisamment d’oxygène pour d’autres formes de la vie à apparaître.