Fotosintesi clorofilliana
La fotosintesi è il processo oggi nettamente dominante sulla Terra per la produzione di composti organici da sostanze inorganiche.Il prodotto organico della fotosintesi è il glucosio (C6H12O6), il glucide più diffuso sul Pianeta. Il carbonio e l'ossigeno da organicare sono forniti dall'anidride carbonica (CO2) atmosferica.
La quasi totalità della fotosintesi è compiuta da Piante e alghe che ricavano l'idrogeno dall'acqua (H2O). In questo caso l'equazione chimica che riassume il processo è:
Nel caso più generale, abbiamo:
Ad esempio, in molti batteri autotrofi A è lo zolfo (S), per cui questi organismi durante la fotosintesi ossidano solfuro di idrogeno (H2S) in zolfo elementare (S8). Si noti che questi batteri sono anaerobi obbligati.
La fotosintesi consiste in due fasi: quella luminosa e quella oscura.
La fase luminosa è dominata dalla clorofilla, le cui molecole assorbono selettivamente luce nelle porzioni rossa e azzurro-violetta dello spettro visibile. L'energia catturata permette la produzione di un composto riducente ad alta energia (il NADPH, nicotinammide adenina nucleotide fosfato ridotto) e di Atp.
La fase oscura o ciclo di Calvin comporta l'organicazione della CO2, ossia la sua incorporazione in composti organici e la riduzione del composto ottenuto grazie al NADPH.
Nei procarioti la fotosintesi avviene associata ad invaginazioni della membrana cellulare, negli eucarioti nei cloroplasti.