Les réactions sombres de la photosynthèse produisent des molécules de phosphate de sucre avec trois atomes de carbone chacune. Ces réactions, connues sous le nom de cycle de Calvin, sont appelées réactions sombres car elles n'utilisent pas directement l'énergie lumineuse, mais elles dépendent de l'énergie captée par la lumière et ne se produisent que pendant la journée.
Les plantes utilisent l'énergie du soleil pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en sucre. Cependant, l'énergie du soleil ne sert pas directement à décomposer le dioxyde de carbone et l'eau et à former des sucres. Au lieu de cela, il y a une étape intermédiaire où l'énergie est stockée dans une molécule différente appelée ATP. Cette molécule est ensuite transportée vers une autre partie du chloroplaste où elle est utilisée pour alimenter le cycle de Calvin.
La première étape de la réaction sombre implique une molécule avec cinq atomes de carbone réagissant avec une molécule de dioxyde de carbone pour former une molécule intermédiaire avec six atomes de carbone. Cette molécule se divise immédiatement et chaque moitié subit deux autres réactions avant que le cycle de Calvin ne soit terminé. Chaque cycle du carbone produit six de ces molécules, mais cinq d'entre elles sont consommées par la suite pour régénérer les molécules utilisées pour effectuer à nouveau le cycle de Calvin, ce qui signifie qu'il ne reste qu'une de ces molécules à trois carbones après chaque cycle de Calvin terminé.
