Fotosentez, ışık içinde bulunan enerjinin, hücreler içinde işlemlere güç veren atomlar arasındaki bağların kimyasal enerjisine dönüştürüldüğü biyolojik bir süreçtir. Dünya atmosferinin ve denizlerinin oksijen içermesinin nedeni budur. Fotosentez günümüzde çeşitli tek hücreli organizmalarda ve ayrıca bitki hücrelerinde (kloroplast adı verilen özel organellerde) meydana gelir. Fotosentezin iki aşaması vardır: ışık tepkimeleri ve karanlık tepkimeler.
Glikoz gibi şekerlerle karşılaştırıldığında, karbondioksit (CO2) düşük enerjili bir kimyasal bileşiktir. CO2, daha "indirgenmiş" olan bir glikoza kıyasla yüksek oranda "oksitlenir". CO2 gibi bir kimyasal bileşik kazandığında elektronlar, daha az oksitlenir ve daha fazla indirgenir ve bu, içinde kullanılabilecek daha fazla enerjiye sahip olduğu anlamına gelir. hücreler. Aslında, elektronlar kimyasal enerjiyi tutan şeydir. Böylece, CO2 molekülleri kimyasal olarak değiştikçe, karbon atomları bir araya gelerek daha indirgenmiş ve dolayısıyla daha fazla enerji tutan glikozu oluşturur. Glikoz yapmak için kullanılan elektronlar fotosentezin ışık reaksiyonlarından gelirken, karanlık reaksiyonlar sırasında bu elektronları kullanarak glikoz sentezi gerçekleşir.
Fotosentezin ışık reaksiyonları sırasında, güneşten gelen ışık, kimyasal klorofil içeren bir dizi reaksiyon yoluyla yakalanır. Bu, iki yüksek enerjili kimyasal bileşiğin sentezi ile sonuçlanır: ATP ve NADPH, kimyasal enerjisi elektronlar tarafından tutulan ve diğer bileşiklere kolayca aktarılabilen NADPH. Bu reaksiyon dizisi, işlem sırasında oksijenin serbest bırakıldığı su (H2O) gerektirir. ATP ve NADPH, daha sonra fotosentezin bir sonraki aşaması olan karanlık reaksiyonlarda CO2'den glikoz üretmek için kullanılır.