Fotosynteza to fundamentalny proces biologiczny zachodzący w roślinach, który przekształca energię świetlną w energię chemiczną.
Gdzie zachodzi fotosynteza - proces ten występuje głównie w chloroplastach komórek roślinnych, szczególnie w liściach. Kluczową rolę odgrywają tu barwniki fotosyntetyczne, przede wszystkim chlorofil a i b. Budowa chlorofilu a i b jest podobna - różnią się one jedynie niewielkimi szczegółami w strukturze chemicznej, co wpływa na ich zdolność do pochłaniania różnych długości fal świetlnych. Oprócz chlorofili, w procesie uczestniczą także karotenoidy i fikobiliny.
Przebieg fotosyntezy można podzielić na dwie główne fazy. Faza jasna fotosyntezy wymaga bezpośredniego udziału światła i prowadzi do rozkładu wody oraz produkcji ATP i NADPH. W fazie ciemnej (cykl Calvina) następuje wiązanie dwutlenku węgla i produkcja glukozy. Co jest potrzebne do fotosyntezy? Podstawowe substraty to woda, dwutlenek węgla oraz światło słoneczne. Znaczenie fotosyntezy dla człowieka jest nie do przecenienia - proces ten nie tylko dostarcza tlenu do atmosfery, ale także jest źródłem pokarmu dla wszystkich organizmów heterotroficznych. W przypadku fotosyntezy anoksygenicznej, charakterystycznej dla niektórych bakterii, proces przebiega bez wydzielania tlenu, wykorzystując inne związki jako donory elektronów.
Rola chlorofilu w fotosyntezie polega głównie na pochłanianiu energii świetlnej i przekształcaniu jej w energię chemiczną. Główne barwniki fotosyntetyczne fotosyntezy oksygenicznej współpracują ze sobą w kompleksach antenowych, przekazując pochłoniętą energię do centrów reakcji. Dzięki temu możliwe jest efektywne wykorzystanie różnych długości fal świetlnych i optymalizacja procesu fotosyntezy.
