Fotosynthese vertegenwoordigt het biologische proces waarbij planten lichtenergie in suiker omzetten in plantencellen. Bestaande uit twee fasen, zet één fase de lichtenergie om in suiker, en vervolgens converteert cellulaire ademhaling de suiker in Adenosine trifosfaat, bekend als ATP, de brandstof voor alle cellulaire leven. De omzetting van onbruikbaar zonlicht maakt planten groen.

Hoewel de mechanismen van fotosynthese complex zijn, verloopt de algehele reactie als volgt: koolstofdioxide + zonlicht + water ---> glucose (suiker) + moleculaire zuurstof. Fotosynthese vindt plaats via verschillende stappen die plaatsvinden tijdens twee fasen: de lichte fase en de donkere fase.
Fase één: Lichtreacties

In het lichtafhankelijke proces, dat plaatsvindt in de grana, de gestapelde membraanstructuur in chloroplasten, de directe energie van licht helpt de plant om moleculen te maken die energie dragen voor gebruik in de donkere fase van fotosynthese. De plant gebruikt lichtenergie om het co-enzym Nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat, of NADPH en ATP, de moleculen die energie dragen te genereren. De chemische bindingen in deze verbindingen slaan de energie op en worden gebruikt tijdens de donkere fase.
Fase twee: Donkere reacties

De donkere fase, die plaatsvindt in het stroma en in het donker wanneer de moleculen die energie aanwezig is, wordt ook wel de Calvin-cyclus of C _{cyclus genoemd. De donkere fase gebruikt de ATP en NADPH die in de lichte fase worden gegenereerd om C-C covalente bindingen van koolhydraten uit kooldioxide en water te maken, met de chemische ribulosebifosfaat of RuBP, een chemische stof van 5 C die de kooldioxide afvangt. Zes moleculen koolstofdioxide komen in de cyclus, die op zijn beurt één molecule glucose of suiker produceert.
Hoe fotosynthese werkt}

Een sleutelcomponent die fotosynthese stimuleert, is de molecule chlorofyl. Chlorofyl is een groot molecuul met een speciale structuur waarmee het lichtenergie kan vastleggen en omzetten in elektronen met hoge energie, die tijdens de reacties van de twee fasen worden gebruikt om uiteindelijk de suiker of glucose te produceren.

In fotosynthese bacteriën, vindt de reactie plaats in het celmembraan en in de cel, maar buiten de kern. In planten en fotosynthetische protozoën - protozoën zijn eencellige organismen die behoren tot het eukaryote domein, hetzelfde levensdomein dat planten, dieren en schimmels omvat - fotosynthese vindt plaats binnen chloroplasten. Chloroplasten zijn een soort organel- of membraangebonden compartimenten, aangepast voor specifieke functies zoals het creëren van energie voor planten.
Chloroplasten - een evolutionair verhaal

Terwijl chloroplasten tegenwoordig bestaan in andere cellen, zoals plantencellen , ze hebben hun eigen DNA en genen. Analyse van de volgorde van deze genen heeft aangetoond dat chloroplasten zijn geëvolueerd uit onafhankelijk levende fotosynthetische organismen die verwant zijn aan een groep bacteriën die cyanobacteriën worden genoemd. , het chemische tegenovergestelde van fotosynthese, vindt plaats. Volgens de theorie van endosymbiose, een theorie die onlangs een boost kreeg, vanwege een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature, leefden zowel chloroplasten als mitochondria ooit als onafhankelijke bacteriën, maar werden ze opgeslokt door de voorouders van eukaryoten, wat uiteindelijk leidde tot de opkomst van planten en dieren.