La fotosíntesis es el proceso extraordinario mediante el cual las plantas capturan la energía lumínica del sol y la utilizan para convertir el carbono

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La fotosíntesis es el proceso extraordinario mediante el cual las plantas capturan la energía lumínica del sol y la utilizan para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares ricos en energía, liberando oxígeno como subproducto. La ecuación química general de este proceso es 6 CO₂ + 6 H₂O + energía lumínica → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Ocurre dentro de orgánulos especializados llamados cloroplastos, principalmente en las hojas de las plantas verdes.

El proceso se desarrolla en dos etapas interconectadas que funcionan juntas a la perfección. En las reacciones dependientes de la luz, que tienen lugar en las membranas tilacoidales dentro de los cloroplastos, la clorofila y otros pigmentos absorben la luz solar. Esta energía absorbida divide las moléculas de agua a través de la fotólisis, liberando gas oxígeno, protones y electrones. La energía se convierte entonces en formas químicas —específicamente ATP y NADPH— a través de una cadena de transporte de electrones que crea un gradiente de protones para la síntesis de ATP. Estos transportadores de energía almacenan la energía lumínica capturada y proporcionan la potencia necesaria para la siguiente etapa.

Las reacciones independientes de la luz, también conocidas como el ciclo de Calvin, ocurren en el estroma circundante del cloroplasto. Aquí, el ATP y el NADPH producidos en la primera etapa impulsan la fijación del dióxido de carbono en azúcares de tres carbonos, como el gliceraldehído-3-fosfato (G3P). A través de una serie de pasos enzimáticos, estas moléculas se ensamblan en glucosa y otros carbohidratos que la planta utiliza para el almacenamiento de energía y el crecimiento. Aunque esta etapa no requiere luz directamente, depende enteramente de los productos de las reacciones dependientes de la luz, y algunas de sus enzimas son activadas por la luz.

Al transformar la luz solar en energía química, la fotosíntesis constituye la base de la mayoría de las cadenas alimentarias de la Tierra. Suministra el oxígeno que respiramos y los compuestos orgánicos que sustentan a las plantas y a los animales que dependen de ellas, lo que la hace esencial para la vida tal como la conocemos.