fotosyntéza

Základní metabolický pochod živých fotoautotrofních organismů (zelených rostlin, řas a sinic a fotosyntetizujících bakterií). Při fotosyntéze se váže sluneční energie a z oxidu uhličitého se vytvářejí látky organické. Zelená barviva (chlorofyly), uložená v membránách thylakoidů v chloroplastech, pohlcují fotony viditelné složky slunečního záření (vlnová délka převážně 400–700 nm) a ve dvou za sebou zařazených fotosystémech využívají tuto energii k rozštěpení vody (fotolýze) na kyslík (který uvolní do vzduchu), vodík (protony) a elektrony, které používají k vytvoření energeticky bohatých chemických vazeb (v adenosintrifosfátu, ATP) a redukčních látek (redukovaný nikotinamidadenindinukleotidfosfát, NADPH). Tyto vazby jsou pak využity ke karboxylaci a redukci vzdušného oxidu uhličitého, tj. k tvorbě organických látek. Většina rostlin váže vzdušný oxid uhličitý pomocí enzymu ribulózobisfosfátkarboxylázy a prvním produktem je tříuhlíkatý fosfoglycerát (typ C₃, tzv. Calvinův cyklus). U kukuřice, cukrové třtiny a některých dalších tropických rostlin (zvláště trav) je prvním karboxylačním enzymem fosfoenolpyruvát-karboxyláza a prvním produktem čtyřuhlíkatý oxalacetát (typ C₄, tzv. Hatchův-Slackův cyklus). Tučnolisté rostliny mají smíšený typ (CAM) fotosyntézy, který umožňuje šetřit vodou. Hlavním trvalým produktem fotosyntézy jsou sacharidy. Fotosyntetizující organismy, především zelené rostliny, jsou jedinými producenty živé hmoty z anorganických látek pomocí pohlceného slunečního záření, jehož energie při fotosyntéze vstupuje do biosféry Země jako jeden ze základních faktorů, podmiňujících život. Fotosyntéza je také hlavním zdrojem kyslíku v atmosféře Země.