Em muitas espécies de plantas, a redução do carbono ocorre exclusivamente no estroma do cloroplasto por meio de uma série de reações frequentemente chamadas ciclo de Calvin. O composto inicial (e final) no ciclo de Calvin é um açúcar de cinco carbonos com dois grupos fosfato, conhecido como ribulose 1,5-bifosfato (RuBP).
O ciclo de Calvin ocorre em três etapas. A primeira etapa começa quando o dióxido de carbono entra no ciclo e é enzimaticamente combinado, ou “fixado” (covalentemente ligado), com a RuBP. A RuBP carboxilase/oxigenase, também chamada de Rubisco, é a enzima que catalisa a reação inicial de fixação de carbono. O composto resultante com seis carbonos, um intermediário instável, é rapidamente hidrolisado para gerar duas moléculas de 3-fosfoglicerato ou ácido 3-fosfoglicérico (PGA). Cada molécula de PGA – o primeiro produto detectável do ciclo de Calvin – contém três átomos de carbono. Por isso, o ciclo de Calvin também é conhecido como a via C3.
Na segunda etapa do ciclo, o 3-fosfoglicerato (PGA) é reduzido a gliceraldeído 3-fosfato ou 3- fosfogliceraldeído (PGAL). Isso ocorre em dois passos que são essencialmente o inverso dos passos correspondentes na glicólise, com uma exceção: o cofator para a redução do 1,3- bifosfoglicerato é o nucleotídio NADPH, e não NADH. Observe que, nessa etapa, a fixação de três moléculas de CO2 a três moléculas de ribulose 1,5-bifosfato forma seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato. Na terceira etapa do ciclo, cinco das seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato são usadas para regenerar três moléculas de ribulose 1,5-bifosfato, o material inicial.
Como em cada via metabólica, cada etapa no ciclo de Calvin é catalisada por uma enzima específica. A cada volta completa do ciclo, uma molécula de dióxido de carbono entra no ciclo e é reduzida, e uma molécula de RuBP é regenerada. Três voltas do ciclo, com a introdução de três átomos de carbono, são necessárias para produzir uma molécula de gliceraldeído 3-fosfato (PGA), a forma fosforilada de C3H6O3.
Fonte: Biologia Vegetal de Raven 8ªed.