La fase de fotoasimilación también se conoce como la fase bioquímica de la fotosíntesis. Esta fase ocurre en el estroma, donde se encuentran las enzimas necesarias y las moléculas de ATP y NADPH producidas durante la fase de fotoabsorción.
Debido a que las reacciones que ocurren en el estroma son reguladas de forma directa por la luz, el nombre de "fase oscura" o "fase independiente de la luz" no es adecuado, así que procura no usarlo.
La ecuación de la fase de fotoasimilación es:
ATP + NADPH + H2O + CO2 → (enzimas del Ciclo de Benson-Calvin-Bashmann) → (CH2O)n + ADP + Pi + NADP+
Por mucho tiempo se ha sabido que las plantas son capaces de producir azúcares a partir de la luz. Sin embargo, el proceso bioquímico mediante el cual lo logran fue descrito a medidos del Siglo XX.
En la década de 1950, un grupo de investigadores de la Universidad de California, entre los que destacan Melvin Calvin, Andrew Benson y James A. Bassham lograron dilucidar la ruta del carbono en la fotosíntesis mediante el uso del 14C como marcador de los productos intermediarios de la ruta.
El 14C es un isotopo de larga vida (¡de más de 5,000 años!) y fácil detección, lo que permite marcar compuestos para detectar su presencia de manera inmediata o años más tarde.
El experimento consistió en suministrar CO2 marcado con 14C a un cultivo de alga, posteriormente interrumpían el proceso fotosintético sumergiendo el cultivo de algas en etanol hirviendo y buscaban los compuestos que tuvieran presencia de 14C.
De esta forma, descubrieron que el 14C del CO2 pasaba a un compuesto de 3 carbonos. Los compuestos intermedios de 3 carbonos le dieron uno de sus nombres a este ciclo: el ciclo C3.
Mediante su trabajo, los investigadores de la Universidad de California también descubrieron que el compuesto al que se unía el CO2 era un azúcar de 5 carbonos.
La descripción de este ciclo bioquímico le valió a Melvin Calvin el Premio Nobel de Química en 1961. Aunque para acortar el nombre del ciclo suele omitirse el nombre de algunos de sus descubridores, es preferible utilizar el nombre completo para darle crédito a todos los participantes: Ciclo de Clavin-Benson-Basshman