La fotosintesi avviene all'interno dei cloroplasti, strutture specializzate nelle cellule vegetali. Questi contengono clorofilla, il pigmento verde che assorbe la luce solare. Utilizzando luce, acqua e anidride carbonica, le piante producono glucosio (uno zucchero utilizzato per l’energia) e ossigeno (rilasciato nell’aria). 

Figura 2. Processo della fotosintesi, fonte: https://dotandlinelearning.com/blog/biology/chapter-6-photosynthesis/

Il processo avviene in due fasi principali:

Fase 1: Cattura dell’energia luminosa (Reazioni dipendenti dalla luce)
•    Avviene nelle membrane dei tilacoidi dei cloroplasti.
•    La luce solare viene assorbita dalla clorofilla, eccitando gli elettroni e avviando un processo di trasferimento di energia.
•    Le molecole d’acqua vengono scisse in ossigeno, protoni ed elettroni, rilasciando gas ossigeno nell’atmosfera.
•    L’energia catturata viene immagazzinata in molecole speciali chiamate ATP (adenosina trifosfato) e NADPH (nicotinammide adenina dinucleotide fosfato), che saranno utilizzate nella fase successiva.

Fase 2: Produzione di energia (Ciclo di Calvin)
•    Avviene nello stroma, il fluido all’interno dei cloroplasti.
•    L’anidride carbonica presente nell’aria viene utilizzata per costruire molecole di glucosio.
•    L’ATP e il NADPH della prima fase forniscono l’energia per convertire l’anidride carbonica in zuccheri.
•    Questa energia immagazzinata viene utilizzata per la crescita delle piante, la riproduzione e la produzione di materiali essenziali come amido e cellulosa.