在生物学领域，卡尔文循环是一个非常重要的代谢过程。它是一种通过固定二氧化碳（CO₂）来合成有机物的途径，广泛存在于植物、藻类以及一些微生物中。这一过程主要发生在光合作用的暗反应阶段，因此也被称为“暗反应”。

卡尔文循环的核心功能是将无机碳转化为有机碳。具体来说，它利用光反应产生的ATP和NADPH作为能量来源，将从空气中吸收的二氧化碳固定并还原为糖类等有机分子。这一过程由一系列酶促反应组成，其中最关键的是核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（RuBisCO），它负责催化二氧化碳的固定。

整个循环可以分为三个主要阶段：固定阶段、还原阶段和再生阶段。首先，在固定阶段，RuBisCO将二氧化碳与核酮糖-1,5-二磷酸结合，形成一个不稳定的六碳化合物，随后分解成两个三碳化合物。接着，在还原阶段，这些三碳化合物被还原为甘油醛-3-磷酸（G3P），这是一个重要的中间产物，可用于进一步合成葡萄糖或其他有机物质。最后，在再生阶段，部分G3P用于重新生成核酮糖-1,5-二磷酸，以维持循环的持续进行。

卡尔文循环不仅对植物生长至关重要，还对全球碳循环有着深远的影响。通过这种方式，植物能够有效地将大气中的二氧化碳转化为有机物，从而支持了生态系统中的能量流动和物质循环。此外，研究卡尔文循环还有助于开发新型农业技术和应对气候变化的方法，具有重要的科学价值和社会意义。