Lichtunabhängige Reaktionen finden in pflanzlichen Chloroplasten statt. In diesem Prozess werden aus Kohlendioxid Zucker hergestellt. Der als Calvin-Zyklus bezeichnete Prozess verwendet Produkte der lichtabhängigen Reaktionen (ATP und NADPH) und verschiedene Enzyme. Daher kann die lichtunabhängige Reaktion nicht ohne die lichtabhängige Reaktion ablaufen. Die in den lichtunabhängigen Reaktionen hergestellten Zucker werden dann durch Translokation in der Pflanze bewegt. Die Translokation findet im Grana-Bereich der Chloroplasten statt. Sie ist ebenfalls anaerob.
Dunkelreaktion
Der Calvin-Zyklus
- Ein Zucker (Ribulose-Biphosphat oder RuBP) aus 5 Kohlenstoffatomen verbindet sich mit Kohlendioxid zu einem 6-Kohlenstoff-Zucker (Phosphoglycerat). Ein Enzym namens RuBisCO beschleunigt diese Reaktion.
- Phosphoglycerat wird mit Wasserstoffatomen aus der lichtabhängigen Reaktion zu zwei Molekülen Triosephosphat (mit je 3 Kohlenstoffatomen) reduziert. Dazu wird ATP benötigt.
- Etwas Triosephosphat wird (unter Verwendung von ATP) wieder in Ribulose-Biphosphat umgewandelt (weshalb dies als Zyklus bezeichnet wird).
- Der verbleibende Rest wird zur Herstellung von Glukose verwendet.
Die Summe der Reaktionen im Calvin-Zyklus lautet wie folgt:
3 CO
2 + 6 NADPH + 5 H
2O + 9 ATP → Glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) + 2 H+ + 6 NADP+ + 9 ADP + 8 Pi (Pi = anorganisches Phosphat)