Las plantas, junto con ciertas bacterias y algas, realizan la fotosíntesis para producir dos compuestos vitales para la vida:glucosa y oxígeno. Este proceso transforma la energía luminosa en energía química, sustentando los ecosistemas y la existencia humana por igual.
La reacción general se puede resumir como:
6 H₂O + 6 CO₂ → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Así, seis moléculas de agua y seis moléculas de dióxido de carbono producen una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno.
En los cloroplastos, los pigmentos de clorofila absorben la luz solar, excitando electrones a un estado de mayor energía. Estos electrones viajan a través de una cadena que produce trifosfato de adenosina (ATP) y fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADPH). Al mismo tiempo, las moléculas de agua se dividen (fotólisis), liberando oxígeno a la atmósfera.
El ATP y el NADPH generados arriba impulsan el ciclo de Calvin, donde el CO₂ se fija en azúcares. El dióxido de carbono se une a la ribulosa-1,5-bisfosfato y finalmente forma glucosa. Por cada seis moléculas de CO₂ incorporadas emerge una molécula de glucosa.
La fotofosforilación se refiere a la creación de NADPH impulsada por la luz. La clorofila A y B son esenciales para captar luz; permiten la excitación de electrones, la división del agua y la posterior síntesis de portadores de energía utilizados en la fijación de carbono.
La fotosíntesis convierte el agua y el dióxido de carbono en glucosa y oxígeno a través de dos etapas:reacciones dependientes de la luz que generan ATP y NADPH, y el ciclo de Calvin que fija el carbono en azúcares. Esta elegante maquinaria bioquímica sustenta la vida en la Tierra.