Док се глукоза са шећером користи за енергију, то има и друге сврхе. На пример, биљке користе глукозу као градивни блок за изградњу шкроба за дугорочно складиштење енергије, а целулозу за изградњу структура.
Најчешћи молекул који се користи за фотосинтезу је хлорофил. Биљке су зелене јер њихове ћелије садрже обиље хлорофила. Хлорофил апсорбује соларну енергију која покреће реакцију између угљен-диоксида и воде. Пигмент изгледа зелено јер апсорбује плаву и црвену таласну дужину светлости, одражавајући се зелено.
Хлорофил није појединачни пигментни молекул, већ је породица повезаних молекула који имају сличну структуру. Постоје и други молекули пигмента који апсорбују / одсликавају различите таласне дужине светлости.
Биљке изгледају зелено јер је њихов најзаступљенији пигмент хлорофил, али понекад можете видети и остале молекуле. У јесен лишће производи мање хлорофила у припреми за зиму. Како се производња хлорофила успорава, лишће мења боју. Можете видети црвену, љубичасту и златну боју других фотосинтетских пигмената. Алге обично приказују и остале боје.
Митохондрије врше аеробно ћелијско дисање, које користи кисеоник за стварање аденосин трифосфата (АТП). Разбијање једне или више фосфатних група из молекула ослобађа енергију у облику који биљне и животињске ћелије могу да користе.
Хлоропласти садрже хлорофил који се користи у фотосинтези за прављење глукозе. Хлоропласт садржи структуре зване грана и строма. Грана личи на гомилу палачинки. Збирно, грана формира а структура која се назива тилакоид. Грана и тилакоид су тамо где се јављају хемијске реакције зависне од светлости (оне које укључују хлорофил). Течност око гране назива се строма. Овде се дешавају реакције независне од светлости. Независне светлосне реакције понекад се називају „мрачним реакцијама“, али то само значи да светлост није потребна. Реакције се могу јавити у присуству светлости.
Глукоза је једноставан шећер, а ипак је велика молекула у поређењу са угљендиоксидом или водом. За стварање једног молекула глукозе и шест молекула кисеоника потребно је шест молекула угљен-диоксида и шест молекула воде. Тхе балансирана хемијска једначина за укупну реакцију је:
И фотосинтеза и ћелијско дисање дају молекуле који се користе за енергију. Међутим, фотосинтеза ствара глукозу са шећером, који је молекул за складиштење енергије. Ћелијско дисање узима шећер и претвара га у облик који могу користити и биљке и животиње.
За фотосинтезу су потребни угљен диоксид и вода да би направили шећер и кисеоник. Ћелијско дисање користи кисеоник и шећер за ослобађање енергије, угљен-диоксида и воде.
Биљке и други фотосинтетски организми изводе оба скупа реакција. Током дана, већина биљака узима угљен диоксид и ослобађа кисеоник. Током дана и ноћи, биљке користе кисеоник за ослобађање енергије из шећера и ослобађање угљен диоксида. У биљкама ове реакције нису једнаке. Зелене биљке ослобађају много више кисеоника него што користе. У ствари, они су одговорни за атмосферу која пропушта Земљу.
Позвани су организми који користе свјетлост за енергију потребну за прављење властите хране произвођачи. У супротности, потрошачи су створења која једу произвођачи да би добили енергију. Иако су биљке најпознатији произвођачи, алге, цијанобактерије и неки протетичари такође производе шећер фотосинтезом.
Већина људи зна алге, а неки једноћелијски организми су фотосинтетски, али јесте ли знали неке су вишећелијске животиње, такође? Неки потрошачи изводе фотосинтезу као секундарни извор енергије. На пример, врста морског пужа (Елисиа цхлоротица) краде фотосинтетске органеле хлоропласте из алги и смешта их у сопствене ћелије. Тачаста саламандер (Амбистома мацулатум) има симбиотску везу са алгама, користећи додатни кисеоник за снабдевање митохондријама. Оријентални хорнет (Веспа ориенталис) користи пигмент ксантоперин за претварање светлости у електричну енергију који користи као својеврсну соларну ћелију за напајање ноћним активностима.
Укупна реакција описује улаз и излаз фотосинтезе, али биљке користе различите групе реакција да би постигле тај исход. Све биљке користе два општа пута: реакције светлости и тамне реакције (Цалвин циклус).
"Нормално" или Ц3 фотосинтеза се јавља када биљке имају пуно воде на располагању. Овај скуп реакција користи ензим РуБП карбоксилаза реагује са угљен-диоксидом. Процес је веома ефикасан, јер се у биљној ћелији могу истовремено одвијати и светла и тамна реакција.
Ин Ц4 фотосинтезом, уместо РуБП карбоксилазе користи се ензим ПЕП карбоксилаза. Овај ензим је користан када воде може бити мало, али се све фотосинтетске реакције не могу одвијати у истим ћелијама.
У метаболизму Кассулацеан-киселине или ЦАМ фотосинтеза, угљени диоксид се ноћу узима у биљкама, где се складишти у вакуолама како би се током дана обрађивали. ЦАМ фотосинтеза помаже биљкама да сачувају воду, јер су стомаци листова отворени само ноћу, када је хладније и влажније. Недостатак је што биљка може произвести само глукозу из складиштеног угљен-диоксида. Како се производи мање глукозе, пустињске биљке које користе ЦАМ фотосинтезу обично полако расту.
Биљке су чаробњаци што се тиче фотосинтезе. Њихова цела структура изграђена је да подржи процес. Корени биљке дизајнирани су да апсорбују воду која се потом транспортује посебним васкуларним ткивом званим ксилем, тако да може бити на располагању у фотосинтетском стаблу и лишћу. Листови садрже посебне поре зване стомате које контролишу размену гаса и ограничавају губитак воде. Листови могу имати воштани премаз како би се смањили губици воде. Неке биљке имају бодље за поспешивање кондензације воде.
Већина људи је свесна да фотосинтеза ослобађа кисеоник који животиње треба да живе, али друга важна компонента реакција је фиксација угљеника. Фотосинтетски организми уклањају угљен диоксид из ваздуха. Угљени диоксид се претвара у друга органска једињења, подржавајући живот. Док животиње издахују угљен диоксид, дрвеће и алге делују као угљеник угљеника, држећи већину елемента из ваздуха.