A o gás carbônico é incorporado na etapa química da fotossíntese. Nessa etapa, durante o ciclo de Calvin, a molécula de CO2é rompida pela ação do ATP, e o carbono é incorporado ao açúcar juntamente com o H+doado por NADPH. Em seguida, O2é liberado para o ambiente em forma de gás, que será utilizado na respiração celular de seres aeróbios. Para a síntese líquida de uma molécula de G3P, o ciclo deve ocorrer três vezes, fixando três moléculas de CO2– uma em cada volta do ciclo.
B o ciclo de Calvin é uma importante etapa da fotossíntese. Nele ocorre o gasto ATP e o consumo NADH, produzidos na etapa fotoquímica, para produção do gliceraldeído-3-fosfato (G3P). Tal ciclo se assemelha ao ciclo do ácido cítrico da respiração, uma vez que ambos compreendem metabolismo catabólico de carboidratos.
C o ciclo de Calvin, nas plantas, é a única maneira de incorporar CO2, e a enzima que catalisa esta crucial reação de fixação de carbono é a rubisco, a proteína mais abundante nos cloroplastos, também considerada a mais abundante no planeta.
D a fixação do CO2tem um maior custo energético nas plantas C4 que nas plantas C3, e, para gerar esse ATP extra, as células da bainha do feixe realizam um fluxo cíclico de elétrons. Consequentemente, nenhuma água é clivada, não há produção de NADPH e, nem ocorre a liberação de O2. O único produto da reação é o ATP, formado pela fotofosforilação cíclica.