lagring av solenergi i växter, alger och fototrofa bakterier genom att den transformeras till enkla sockerarter med hjälp av kemisk reaktion. Fotosyntesen är en process genom vilken kolhydrat byggs upp ur koldioxid och vatten. Fotosyntesen innebär i korthet att koldioxid och vatten omvandlas till kolhydrater och fritt syre under tillförsel av ljusenergi. Som katalysator under processen hos gröna växter fungerar klorofyllet. Förutom kemisk omvandling av två ämnen sker alltså en energiomvandling från ljusenergi till kemiskt bunden energi.
Fotosyntesen brukar förenklat uttryckas kemiskt: CO2+2H2O+ljus ‑> CH2O+O2+H2O. I formeln betcknar ”CH2O” grundstenen i olika organiska material, en s.k. kolhydrat. Vattenmolekylen till höger är angiven därför att det har visat sig att det vatten som finns kvar efter fotosyntesen inte är samma vatten som fanns där innan (syrejonen i vattenmolekylen till höger kommer från koldioxiden, se formeln för fotosyntes med svavel nedan).
Fotosyntesen kan förlöpa på olika sätt hos olika organismer. Sådana som lever i en syrefri miljö kan ha en fotosyntes där svavelväte ersätter vattnet i vänsterledet vilket resulterar i att rent svavel bildas vid sidan om vatten och kolhydrat: CO2+2H2S+ljus ‑> CH2O+2S+H2O. Den normala fotosyntesen sker i syremiljö.
Växternas blad är specialiserade för fotosyntes genom att där finns cellorganeller som kallas kloroplaster, vilka ger bladen deras gröna färg, vari fotosyntesen sker. Växter med speciella levnadssätt modifierar sin fotosyntes. Många växter (t.ex. brunalger och rödalger) har extra ”antennpigment”, s.k. accessoriska pigment, förutom klorofyll för ljusupptagningen. Växterna behöver också reglerings- och skyddsmekanismer för att fotosyntesen skall fortlöpa med lämplig hastighet. Klyvöppningarnas öppningsgrad avväger energiflödet till fotosystemen och minskar fotosynteshastigheten när det bildats så mycket kolhydrat och andra organiska föreningar som växten behöver eller hinner transportera till de behövande delarna (se fotorespiration). Förutom fotorespirationen har växten även andra mekanismer för att reglera effekterna av energiflödet i fotosyntesapparaten.
Fotosyntesen är nödvändig för allt liv på jorden, dels för bildandet av organiska föreningar, dels för bildandet av fritt syre. Vidare är processen viktig för jordens klimat genom att den konsumerar koldioxid ur atmosfären. Fotosyntesen har således en avgörande betydelse för kolets kretslopp i naturen. Land- och vattenväxter samt fotosyntetiska bakterier omvandlar koldioxid till organiska kolföreningar. Genom andningen hos olika organismer återförs det mesta av detta kol till koldioxid. En liten del bildar fossilt organiskt kol (stenkol, olja, gas, torv) som vid förbränning omvandlas till koldioxid. Fotosyntesens fastläggning av kol i organismer minskar växthuseffekten och temperaturen blir mycket lägre än vad den skulle ha varit annars. Syret som avges till atmosfärens övre lager ombildas till en del till ozon, vilket skyddar livet på jorden mot solens UV-strålning. Nästan allt syre som finns i jordens atmosfär (21 % eller totalt 1,1×1018 kg) har bildats genom fotosyntes. Årligen bildar fotosyntesen uppskattningsvis 1,5×1014 kg syre, vilket betyder att atmosfärens syre omsätts en gång på 7300 år. Jfr assimilation, kemosyntes.
Skogsencyklopedin