Die Dunkelreaktionen der Photosynthese produzieren Zuckerphosphatmoleküle mit jeweils drei Kohlenstoffatomen. Diese Reaktionen, die als Calvin-Zyklus bekannt sind, werden Dunkelreaktionen genannt, weil sie Lichtenergie nicht direkt verwenden, aber trotzdem hängen von der vom Licht eingefangenen Energie ab und treten nur während des Tages auf.
Pflanzen nutzen die Energie des Sonnenlichts, um Kohlendioxid und Wasser in Zucker umzuwandeln. Die Energie der Sonne fließt jedoch nicht direkt in den Abbau von Kohlendioxid und Wasser und zur Bildung von Zucker ein. Stattdessen gibt es einen Zwischenschritt, bei dem die Energie in einem anderen Molekül namens ATP gespeichert wird. Dieses Molekül wird dann zu einem anderen Teil des Chloroplasten transportiert, wo es den Calvin-Zyklus antreibt.
Der erste Schritt der Dunkelreaktion besteht darin, dass ein Molekül mit fünf Kohlenstoffatomen mit einem Kohlendioxidmolekül reagiert, um ein Zwischenmolekül mit sechs Kohlenstoffatomen zu bilden. Dieses Molekül spaltet sich sofort und jede Hälfte durchläuft zwei weitere Reaktionen, bevor der Calvin-Zyklus mit ihnen abgeschlossen ist. Jedes Mal, wenn der Kohlenstoffzyklus durchlaufen wird, werden sechs dieser Moleküle produziert, aber fünf davon werden danach verbraucht, um die Moleküle zu regenerieren, die für die Durchführung des Calvin-Zyklus verwendet wurden, was bedeutet, dass nach jedem abgeschlossenen Calvin-Zyklus nur eines dieser drei Kohlenstoffmoleküle übrig bleibt.
