La fotosíntesis es un proceso biológico por el cual la energía contenida en la luz se convierte en energía química de enlaces entre átomos que potencian los procesos dentro de las células. Es la razón por la cual la atmósfera y los mares de la Tierra contienen oxígeno. La fotosíntesis ocurre hoy en día dentro de una variedad de organismos unicelulares así como en células de plantas (en orgánulos especializados llamados cloroplastos). Hay dos etapas de la fotosíntesis: las reacciones a la luz y las oscuras.

Oxidación y reducción

En comparación con azúcares como la glucosa, el dióxido de carbono (CO2) es un compuesto químico de baja energía. El CO2 es altamente "oxidado" en comparación con una glucosa, que es más "reducida". Cuando un compuesto químico, como el CO2, gana electrones, se oxida menos y se reduce, lo que significa que contiene más energía que puede usarse en las células. De hecho, los electrones son lo que contiene la energía química. Por lo tanto, como las moléculas de CO2 se cambian químicamente, los átomos de carbono se unen, formando glucosa, que es más reducida y por lo tanto contiene más energía. Mientras que los electrones utilizados para producir glucosa provienen de las reacciones de luz de la fotosíntesis, la síntesis de glucosa, usando estos electrones, tiene lugar durante las reacciones oscuras.

Las reacciones de luz

Durante las reacciones de luz de la fotosíntesis, la luz del sol se capta a través de una serie de reacciones que involucran la clorofila química. Esto da como resultado la síntesis de dos compuestos químicos de alta energía: ATP y NADPH, este último cuya energía química es mantenida por electrones que pueden transferirse fácilmente a otros compuestos. Este conjunto de reacciones requiere agua (H2O) a partir de la cual se libera oxígeno durante el proceso. ATP y NADPH se utilizan posteriormente para producir glucosa a partir de CO2 en la siguiente fase de la fotosíntesis, las reacciones oscuras.