La photosynthèse représente le processus biologique par lequel les plantes convertissent l'énergie lumineuse en sucre pour alimenter les cellules végétales. Composé de deux étapes, une étape convertit l'énergie lumineuse en sucre, puis la respiration cellulaire convertit le sucre en adénosine triphosphate, appelée ATP, le carburant de toute la vie cellulaire. La conversion de la lumière solaire inutilisable rend les plantes vertes.

Alors que les mécanismes de la photosynthèse sont complexes, la réaction globale se produit comme suit: dioxyde de carbone + lumière solaire + eau ---> glucose (sucre) + oxygène moléculaire. La photosynthèse se déroule en plusieurs étapes qui se déroulent en deux étapes: la phase claire et la phase sombre.
Première étape: les réactions lumineuses

Dans le processus dépendant de la lumière, qui se déroule dans le grana, l'empilé structure de la membrane au sein des chloroplastes, l'énergie directe de la lumière aide la plante à fabriquer des molécules qui transportent de l'énergie pour une utilisation dans la phase sombre de la photosynthèse. La plante utilise l'énergie lumineuse pour générer la coenzyme nicotinamide adénine dinucléotide phosphate, ou NADPH et ATP, les molécules qui transportent l'énergie. Les liaisons chimiques dans ces composés stockent l'énergie et sont utilisées pendant la phase sombre.
Étape 2: Réactions sombres

La phase sombre, qui se déroule dans le stroma et dans l'obscurité lorsque les molécules qui portent sont présents, est également connu sous le nom de cycle de Calvin ou cycle C _{3. La phase sombre utilise l'ATP et le NADPH générés dans la phase claire pour créer des liaisons covalentes C-C de glucides à partir du dioxyde de carbone et de l'eau, avec le ribulose biphosphate chimique ou RuBP, un produit chimique 5-C capturant le dioxyde de carbone. Six molécules de dioxyde de carbone entrent dans le cycle, ce qui à son tour produit une molécule de glucose ou de sucre.
Comment fonctionne la photosynthèse}

Un élément clé qui conduit à la photosynthèse est la molécule chlorophylle. La chlorophylle est une grosse molécule avec une structure spéciale qui lui permet de capter l'énergie lumineuse et de la convertir en électrons de haute énergie, qui sont utilisés lors des réactions des deux phases pour finalement produire le sucre ou le glucose.

En photosynthétique bactéries, la réaction a lieu dans la membrane cellulaire et à l'intérieur de la cellule, mais à l'extérieur du noyau. Chez les plantes et les protozoaires photosynthétiques - les protozoaires sont des organismes unicellulaires appartenant au domaine des eucaryotes, le même domaine de la vie qui comprend les plantes, les animaux et les champignons - la photosynthèse a lieu au sein des chloroplastes. Les chloroplastes sont un type d'organelle ou de compartiments liés à la membrane, adaptés à des fonctions spécifiques telles que la création d'énergie pour les plantes.
Chloroplastes - Un récit évolutif

Alors que les chloroplastes existent aujourd'hui dans d'autres cellules, telles que les cellules végétales , ils ont leur propre ADN et leurs propres gènes. L'analyse de la séquence de ces gènes a révélé que les chloroplastes ont évolué à partir d'organismes photosynthétiques vivants de manière indépendante liés à un groupe de bactéries appelées cyanobactéries.

Un processus similaire s'est produit lorsque les ancêtres des mitochondries, les organites des cellules où la respiration oxydative respirait , l'opposé chimique de la photosynthèse, a lieu. Selon la théorie de l'endosymbiose, une théorie qui a récemment reçu un coup de pouce, en raison d'une nouvelle étude publiée dans la revue Nature, les chloroplastes et les mitochondries vivaient autrefois comme des bactéries indépendantes, mais ont été engloutis chez les ancêtres des eucaryotes, conduisant finalement à la émergence de plantes et d'animaux.