O processo de fotossíntese pode ser dividido em duas fases: fotoquímica (fase clara) e a química (fase escura). A fase química, também chamada de ciclo das pentoses ou de Calvin ou de Calvin-Benson, ocorre no estroma, nome dado à matriz líquida não clorofilada do cloroplasto, e foi estudada pelos bioquímicos norte-americanos Melvin Calvin (1911- 1997), Andrew Benson (1917-2015) e James A. Bassham (1922-2012) no final da década de 1940. O ciclo de Calvin consiste em uma série de reações que fixam e reduzem o carbono e sintetizam açúcares simples.
A fase clara é conhecida por suas reações dependerem da luz para ocorrer. Já o ciclo de Calvin, ou fase escura, não depende da luz diretamente. No entanto, a fase escura depende da fase clara, pois os átomos de hidrogênio e a energia necessários nessa fase são fornecidos pelo NADPH e ATP, respectivamente, originados na fase clara.
O ciclo de Calvin possui três etapas e, ao final de cada volta nesse ciclo, o composto inicial, um açúcar conhecido como ribulose 1,5-bifosfato (RuBP), é regenerado.
Etapas do ciclo de Calvin:
1ª etapa – Fixação do carbono: Enzimas – RuBP carboxilase/oxigenase, também chamada de Rubisco – fixam o dióxido de carbono com a RuBP, o que resulta em um composto com seis carbonos que é hidrolisado, gerando duas moléculas de 3-fosfoglicerato ou ácido 3-fosfoglicérico (PGA).
Como cada molécula de PGA possui três carbonos, o ciclo de Calvin também é conhecido como via de três carbonos ou via C3.
2ª etapa – Redução: A PGA é reduzida a gliceraldeído 3-fosfato ou 3-fosfogliceraldeído (PGAL). Nessa etapa, ocorre a fixação de três moléculas de CO2 a três moléculas de C, formando seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato.
3ª etapa – Regeneração do receptor (RuBP): Nessa etapa, cinco das seis moléculas de PGAL são usadas para regenerar três moléculas de RuBP.
A molécula de PGAL não utilizada nessa etapa representa o ganho líquido do ciclo de Calvin.
Como em cada volta do ciclo de Calvin uma molécula de dióxido de carbono é reduzida e uma de RuBP é regenerada, são necessárias três voltas do ciclo, com a introdução de três átomos de carbono, para produzir uma molécula de gliceraldeído 3-fosfato, a forma fosforilada de C3H6O3.
Por Ma. Helivania Sardinha dos Santos