Fotosynthese als een chemisch fenomeen isis een proces waarbij organische verbindingen worden gevormd door de interactie van water en kooldioxide. Een onmisbare voorwaarde is het verloop van het proces in het licht, met directe deelname van fotosynthetische stoffen. Voor de plantenwereld zijn dergelijke stoffen chlorofyl, voor bacteriën - bacteriochlorofyl.
Deze reactie is inherent meertraps en slijtkwantumkarakter. De meerfasige aard komt tot uiting in het feit dat in de loop van fotosynthese de processen van het ontvangen, transformeren en gebruiken van de ontvangen kwantumenergie van licht opeenvolgend verlopen. Een van deze transformaties is het proces waarbij kooldioxide wordt omgezet in organisch materiaal. En het proces waarbij met energie verzadigde moleculen en ATP-verbindingen verschijnen, wordt de lichte fase van fotosynthese genoemd. De belangrijkste voorwaarde en factor voor deze fase is de aanwezigheid van lichtenergie. Het mechanisme om een dergelijke transformatie als de lichte fase van fotosynthese te waarborgen, kan als volgt schematisch worden weergegeven. Chlorofyl, dat zich op de membranen in chloroplasten van planten bevindt, absorbeert lichtstromen zonne-energie. Vervolgens bevordert deze energie de combinatie van fosforzuurelementen met de elementen van de ATP- en ADP-moleculen. Het werk van lichtenergie houdt daar echter ook niet op. Naast het beïnvloeden van het proces van fusie van moleculen, maakt deze energie het mogelijk om de reactie van het splitsen van waterelementen uit te voeren. Hier verloopt de lichte fase van fotosynthese in de vorm van de reactie 2H20 = 4H + + 4e- + O2. Zoals je kunt zien, is het resultaat van deze reactie de vrijgekomen zuurstof, die dan gewoon in vrije vorm de natuurlijke omgeving binnenkomt.
De volgende fase, waarinlichte fase van fotosynthese, is de activering van chlorofylmoleculen. Tijdens dit proces beweegt onder invloed van lichtquanta het elektron van het chlorofylmolecuul naar een hoger elektronisch niveau in de structuur van het molecuul. Elementen van chloroplast-eiwitten fungeren als katalysatoren en dragers van dit elektron. Door een bepaalde reeks van deze dragereiwitten te passeren, wordt het elektron van het chlorofylmolecuul gedwongen zijn energie te verliezen en wordt het besteed aan het handhaven van het redoxproces in de ATP-moleculen.
Zo hebben ze hun energie en elementen verloren(elektronen), worden chlorofylmoleculen gereduceerd door de toevoeging van elektronen, die verschenen als gevolg van de reeds genoemde reactie van het splitsen van het watermolecuul. De resulterende waterstof in het proces van deze splitsing wordt gesynthetiseerd met een andere stof, die zal kunnen fungeren als transporter binnen de chloroplast.
Planten bestaan van nature onder omstandighedenduisternis, dat wil zeggen, wanneer de stroom van lichtenergie afwezig is. Daarom vindt ook de donkere fase van fotosynthese plaats, die plaatsvindt in de ruimte tussen het membraan en de thylakoïden van de chloroplast. Voor deze fase is lichtenergie niet nodig, en de reactie zelf bestaat uit de opeenvolgende transformatieprocessen van koolstofdioxidemoleculen die de atmosferische lucht binnenkomen. Het resultaat van dergelijke transformaties is in de eerste plaats de vorming van glucosemoleculen en andere organische verbindingen. Deze verbindingen zijn aminozuren, nucleotiden en bekende glycerine.
Naast de indeling in fasen van fotosynthese, in de wetenschaper wordt gekeken naar de indeling van dit natuurlijke proces in typen. De belangrijkste zijn С3-fotosynthese en С4-fotosynthese, waarbij respectievelijk drie- en vier-koolstofverbindingen worden gevormd.
