Cycle de Calvin

Le cycle de Calvin (aussi connu comme le cycle de Calvin-Benson-Bassham) est une série de réactions biochimiques des organismes photosynthétiques ayant lieu dans le stroma des chloroplastes chez les eucaryotes ou dans le cytoplasme chez les procaryotes. Il a été découvert par Melvin Calvin, Andy Benson et James Bassham (en) à l’université de Californie à Berkeley.

Durant la photosynthèse, l’énergie de la lumière est convertie en énergie chimique conservée dans l’ATP et le NADPH. Le cycle de Calvin, indépendant de la lumière, utilise l’énergie de ces transporteurs à courte vie pour transformer le dioxyde de carbone en composés organiques (notamment du glucose) qui peuvent être utilisés par l’organisme. Cet ensemble de réactions est une des voies métaboliques de la fixation du carbone. L’enzyme clé du cycle est appelée Rubisco (Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase).

La somme totale des réactions du cycle de Calvin pour la synthèse d'une molécule de glycéraldéhyde-3-phosphate est :

3 CO₂ + 6 NADPH + 9 ATP + 5 H₂O → C₃H₅PO₆²⁻ (glycéraldéhyde-3-phosphate) + 6 NADP⁺ + 9 ADP + 8 P_i + 3 H⁺_(aq)

La somme totale des réactions du cycle de Calvin pour la synthèse d'une molécule de glucose-6-phosphate est :

6 CO₂ + 12 NADPH + 18 ATP + 11 H₂O → C₆H₁₁O₉P²⁻ (glucose-6-phosphate) + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 17 P_i + 6 H⁺_(aq)

Le symbole P_i signifie phosphate inorganique dont la formule brute est H₃PO₄, cependant, en solution dans les conditions physiologiques (c'est-à-dire dans le cytoplasme à 25 °C à 100 000 Pa et à pH physiologique soit 7,41), le phosphate inorganique se déprotone, ainsi, il est préférable d'utiliser ici HPO₄²⁻ comme la formule brute du phosphate inorganique. De même, les molécules ATP et ADP correspondent aux ions ATP⁴⁻ et ADP³⁻ respectivement dans ces mêmes conditions.