
De Calvincyclus, Calvin-Bensoncyclus, Calvin-Benson-Bassham-cyclus (CBB-cyclus), lichtonafhankelijke reactie of de donkerreactie vindt plaats in de chloroplasten van planten algen, en in enkele fototrofe bacteriën tijdens de fotosynthese. Hierbij wordt de door de lichtreacties gegenereerde ATP en NADPH gebruikt voor de vorming van suikers uit koolstofdioxide.
De reductie door NADPH gebeurt in meerdere cyclische enzymatische tussenstappen. Bij planten vindt de reductie plaats in het stroma van de chloroplasten.
De Calvincyclus werd ontdekt door Melvin Calvin, Andrew Benson en James Bassham aan de Universiteit van Berkeley in Californië in 1954. Zij maakten daarbij gebruik van twee toen nieuwe technieken: papierchromatografie en radioactieve tracers. Calvin ontving hiervoor de Nobelprijs voor Scheikunde in 1961.
ATP en NADPH zijn relatief instabiele moleculen en ongeschikt voor lange termijn energie-opslag. De Calvincyclus is het voornaamste metabolische reactiepad om die energie vast te leggen in suikers. De suikers worden gebruikt als energiebron voor de uitvoering van levensprocessen of zelf gebruikt als bouwstenen, moleculen, in de structuur van de cel.
De volledige cyclus bestaat uit 13 enzymatische reacties.

Carboxylatie, of koolstofvastlegging, is de eerste fase van de Calvincyclus en bestaat uit één stap.

De reductiefase bestaat uit drie reacties waar met behulp van NADPH een proton en elektron uit de lichtreacties wordt ingebouwd.

In de regeneratiefase volgen negen reacties om het beginproduct RuBP van de cyclus weer aan te maken.
De Calvincyclus is dus niet een perfect circulair process. Sommige intermediairen zoals GAP, X5P en DHAP worden meerdere malen gebruikt bij verschillende stappen. Daarnaast is de cyclus ook geen gesloten cirkel en dienen alle intermediairen als begin substraten in andere metabolische pathways.
De nettoreactie van de Calvincyclus wordt dan:

De Calvincyclus wordt onder meer gereguleerd door ferredoxine-thioredoxine-reductase (FTR). Dit enzym is ook actief in de lichtreacties waar het gereduceerd wordt door ferredoxine, wat een product is van fotosysteem 1 excitatie. FTR reduceert de zwavelbrug van betrokken enzymen en activeert ze daarmee. Enzymen onder controle van FTR zijn:
Ook de protongradiënt die wordt opgebouwd in de lichtreacties reguleert de Calvincyclus. Omdat in de lichtreacties de pH in het thylakoïde lumen daalt ontstaat er een basisch milieu in het stroma die de enzymen in de Calvincyclus activeert.
Het koolstofassimilatie-enzym Rubisco wordt in 25% van de gevallen zuurstof in de keten gebonden in plaats van koolstofdioxide. Hierbij worden schadelijke producten gevormd en gaat energie verloren. Dit effect wordt fotorespiratie genoemd. C4- en CAM-planten hebben een aangepaste Calvincyclus waarin fotorespiratie vrijwel geëlimineerd wordt.