光合作用是一个将太阳能转化为化学能的过程，它分为两个主要阶段：光反应和暗反应（也称为Calvin循环）。光反应需要光的直接参与，而暗反应则不需要光，但需要光反应产生的能量和还原力。本文将重点介绍光合作用中的暗反应。

暗反应，又称为Calvin循环，是光合作用的第二个阶段。这一过程发生在叶绿体的基质中，不依赖于光照，但需要光反应提供的ATP（腺苷三磷酸）和NADPH（还原型烟酸胺腺嘌呤二核苷酸）作为能源和电子供体。暗反应的主要任务是从二氧化碳中构建有机分子，尤其是葡萄糖，为植物提供生长所需的能量和结构材料。

暗反应可以分为三个主要步骤：碳固定、还原反应和再生反应。首先，二氧化碳通过酶RuBisCO（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）与五碳糖RuBP（核酮糖-1,5-二磷酸）结合，形成一个六碳化合物，该化合物迅速分解成两个三碳分子3-PGA（3-磷酸甘油酸）。这是碳固定的过程。接下来，在消耗ATP和NADPH的情况下，3-PGA被还原成G3P（甘油醛-3-磷酸），这是一个含有三个碳原子的糖分子。部分G3P用于合成葡萄糖等有机物，其余的G3P则进入再生反应，重新生成RuBP，以便继续进行下一轮的碳固定。这一循环过程不断重复，使得植物能够持续地从空气中吸收二氧化碳，并将其转化为有机物质。

暗反应是植物生长发育的关键环节，不仅对植物自身至关重要，也是地球上大多数生命形式能量来源的基础。通过这一过程，植物不仅为自己制造了食物，还间接地为其他生物提供了生存所需的能量。