Der Calvin-Zyklus hängt von Lichtreaktionen ab, da sie den Elektronentransport antreiben, der für die Produktion von ATP erforderlich ist, das wiederum den Calvin-Zyklus antreibt. Der Calvin-Zyklus ist die wichtigste Methode, mit der Pflanzen und Algen Kohlenhydrate produzieren und Sauerstoff aus Wasser und Kohlendioxid. Es ist damit einer der wichtigsten chemischen Kreisläufe der Natur als Grundlage nahezu jeder Nahrungskette.
Wie in "Molekularbiologie der Zelle" auf der Website des National Center for Biotechnology Information erläutert, sind die Lichtreaktionen der Photosynthese chemische Veränderungen im Chlorophyll, die durch die Absorption von Licht verursacht werden. Chlorophyll ist ein kohlenstoffbasiertes Molekül von großer Komplexität, das ein einzelnes Magnesiumatom umgibt. Wenn das Chlorophyll-Molekül Licht absorbiert, bewirkt seine erhöhte Energie, dass das Magnesiumatom mit seiner geringen Elektronegativität Elektronen freisetzt, die dann auf andere Moleküle übertragen werden, die die Bildung von ATP und NADPH antreiben, entscheidende Moleküle für den Calvin-Zyklus und andere energetische Prozesse der Zelle.
Der Calvin-Zyklus verwendet neun ATP-Moleküle und sechs NADPH-Moleküle, die dann verwendet werden, um eine Reihe verschiedener Verbindungen aus Kohlendioxid, Wasser und vorhandenen Katalysatoren herzustellen. Jede unterschiedliche Verbindung, die vor der Erzeugung eines Kohlenhydrats verwendet wird, benötigt weniger Energie als eine direkte Umwandlung, was bedeutet, dass es einfacher ist, das Kohlenhydrat mit diesen mehreren Schritten herzustellen, als alles auf einmal zu erzeugen.
