L'énergie pour alimenter le cycle de Calvin provient de l'adénosine triphosphate, ou ATP, qui est produite lors de la réaction lumineuse de la photosynthèse. Selon l'Université du Massachusetts, la première étape de la photosynthèse, également connue en tant que réaction dépendante de la lumière, convertit la lumière du soleil en énergie chimique sous forme d'ATP et de NADPH.
Selon l'Université de Cincinnati Clermont College, la réaction dépendante de la lumière se produit dans la membrane thylakoïde des chloroplastes de la cellule végétale. La chlorophylle, le pigment vert à l'intérieur de la membrane, et d'autres pigments colorés absorbent chacun différentes longueurs d'onde de la lumière solaire dans leurs molécules. L'énergie est ensuite transférée de chaque molécule de pigment d'antenne à la molécule centrale de chlorophylle, ou centre de réaction, où commence la photosynthèse. Une fois que l'énergie atteint le centre de réaction, une molécule spécialisée appelée l'accepteur primaire capture un électron excité, ce qui entraîne la synthèse de NADPH et d'ATP.
Ensuite, le cycle de Calvin, ou la réaction sombre, commence dans le stroma, la zone entourant la membrane thylakoïde. En utilisant l'ATP produit à partir de la réaction lumineuse, une paire de 3-phosphoglycérates est déplacée à travers une série de réactions jusqu'à ce qu'ils soient convertis en deux molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate. Finalement, après que plusieurs molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate soient produites, elles se combinent pour former du glucose.
