To je proces pretvaranja svetlosne energije u hemijsku i njeno čuvanje u vidu molekula šećera. Ovaj proces se odvija u biljkama, pa čak i bakterijama i algama, koje u svojim ćelijama imaju hlorofila. Za ovaj proces biljkama je neophodan ugljen-dioksid, voda i svetlosna energija. U hloroplastima se odvija ovaj proces, takodje i malim organelama u citoplazmi biljnih ćelija koje sadrže zeleni pigment zvan hlorofil.
Najvećim svojim delom se fotositeza odvija u listovima a redje u korenu i stablu.
Fotoautotrofi su organizmi koji vrše fotosintezu. Taj proces ima omogućava da sami sebi obezbede hranu. U tom procesu se ispušta kiseonik, i samim tim ovaj proces je neophodan za opstanak i sam život na Zemlji. Pored energije čiji je izvor fotositeza ona je i izvor ugljenika u svim organskim supstancama u telima živih bića. Organizmi koji vrše fotosintezu pretvore oko 100 milijardi tona ugljenika godišnje u biomasu.
Proces fotosinteze
Fotosintetski organizmi su fotoautotrofi, što znači da su u mogućnosti da sintetišu hranu direktno iz ugljik dioksida koristeći energiju svjetlosti. Međutim, ne koriste svi organizmi svjetlost kao izvor energije za fotosintezu; postoje i fotoheterotrofi koji umjesto ugljik dioksida koriste organske supstance kao izvor ugljika. U biljkama, algama i cijanobakterijama, pri fotosintezi se oslobađa kiseonik (oksigen). Ovaj proces je naziva oksigenska fotosinteza. Iako postoje manje razlike u procesu oksigenske fotosinteze u biljkama, algama i cijanobakterijama, sveukupni proces je dosta sličan u tim živim bićima. Međutim, postoje neki tipovi bakterija kod kojih se vrši proces anoksigenske fotosinteze, koja također troši ugljik dioksid ali ne ispušta kiseonik.
Ugljik dioksid se pretvara u šećer u procesu koji se naziva fiksiranje ugljika. Ta reakcija spada u redoks reakcije, tako da je pri fotosintezi neophodno imati i izvor energije za tok samog procesa kao i izvor elektrona koji su potrebni za pretvaranje ugljik dioksida u ugljikohidrate, što je reakcija redukcije. U principu, fotosinteza je proces suprotan procesu ćelijskog disanja, kada se glukoza i druge supstance oksidiraju i proizvode ugljik dioksid, vodu te otpuštaju hemijsku energiju. Međutim, ova dva procesa se dešavaju preko dva različita niza hemijskih reakcija i u različitim ćelijskim dijelovima (organelama).
Fotosinteza se odvija u dvije faze.
U prvoj fazi, u reakcijama koje zavise od svjetlosti ili svjetlosnim reakcijama hvata se energija sunca (ili drugog izvora svjetlosti) i koristi u pravljenju molekula u kojima se skladišti energija: ATP i NADPH.
U toku druge faze, u reakcijama koje ne zavise od svjetlosti koriste se ovi proizvodi da se uhvati i redukuje ugljik dioksid.
Većina organizama u kojima se vrši fotosinteza i ispušta kiseonik koristi vidljivi dio spektra za fotosintezu, ali su otkrivena najmanje tri organizma koji koriste infracrvenu svjetlost.
Tri osnovna faktora utiču na odvijanje procesa fotosinteze:
Svjetlosno zračenje i talasna dužina,
koncentracija ugljik dioksida,
temperatura.
