Fotosynteza stanowi fundamentalny proces biochemiczny zachodzący w
organizmach autotroficznych, głównie roślinach, glonach oraz niektórych
bakteriach. Umożliwia konwersję energii promieniowania słonecznego w energię
chemiczną zmagazynowaną w postaci związków organicznych. W klasycznym
ujęciu, proces ten przebiega w chloroplastach i obejmuje dwie zasadnicze fazy:
fazę jasną, zależną od światła, oraz fazę ciemną (cykl Calvina), niezależną
bezpośrednio od fotonów.
Podczas fazy jasnej, energia świetlna zostaje wykorzystana do fotolizy wody,
prowadząc do uwolnienia elektronów, protonów oraz cząsteczek tlenu jako
produktu ubocznego. Wytworzone ATP i NADPH wykorzystywane są następnie w
fazie ciemnej do asymilacji dwutlenku węgla (CO₂) i jego redukcji do związków
cukrowych, głównie glukozy. Reakcje te pełnią kluczową rolę w globalnym obiegu
węgla i utrzymaniu równowagi gazowej atmosfery.
Fotosynteza jest procesem nie tylko biologicznie istotnym, lecz także krytycznym z
perspektywy klimatycznej i biogeochemicznej, stanowiąc pierwotne źródło materii
organicznej i energii w większości ekosystemów lądowych i wodnych.