A fotossíntese e a respiração não são processos inversos. As plantas precisam respirar tanto de dia quanto à noite para sobreviver, e não produzem todo o ATP necessário apenas pela fotossíntese. Quando falta a luz, a fase clara da fotossíntese é interrompida, mas a respiração continua normalmente.
A fotossíntese é um processo em que o organismo (plantas e algumas bactérias) transforma energia luminosa (utilizando luz, água, gás carbônico e sais minerais) em energia química (glicose) e produz em resultado desse processo oxigênio, que é liberado para a atmosfera.
O processo ocorre numa estrutura contida nas células da folha chamada cloroplasto, é nele que está contida a clorofila sobre a qual a luz incidirá e irá liberar energia para formar a glicose. Ele ocorre em duas fases, chamadas de etapa fotoquímica (fase clara), quando se produz a partir de água e da energia luminosa, oxigênio e energia, e etapa química (fase escura), quando a partir do gás carbônico e da energia produzida na etapa fotoquímica, ocorre a produção da glicose
A energia produzida na etapa fotoquímica por meio da incidência da luz sobre a clorofila que libera elétrons, que serão transportados por enzimas que formarão a energia necessária (ATP e NADPH) para a formação da glicose na etapa química.
Na etapa química ocorre a produção da glicose por meio de um ciclo chamado ciclo de Calvin. Para isso é necessário o gás carbônico, uma substância chamada ribulose difosfato, água, o ATP e o NADPH (produzidos na etapa fotoquímica). Como resíduos deste ciclo são formadas as substâncias ADP e NADP+ que servirão para um novo ciclo da etapa fotoquímica, além da formação da glicose.
Em todo o tempo a planta faz respiração e fotossíntese. A diferença está na velocidade com que a fotossíntese ocorre. Conforme a variação de luz podemos ter maior liberação de gás carbônico do que oxigênio (parte de baixo do gráfico). Quando a intensidade dos dois processos se igualam, significa que a liberação de oxigênio e gás carbônico está igual (ponto de compensação). E quando a intensidade do processo de fotossíntese é maior (parte superior do gráfico) há maior liberação de oxigênio do que de gás carbônico.
Nos gráficos de variação de luz e de gás carbônico a taxa de fotossíntese aumenta até um certo ponto, depois se mantém constante. Isso ocorre pois as enzimas fotossintéticas possuem um limite para “trabalhar”, ou seja a partir deste ponto, elas não conseguem aumentar a sua produtividade. Já no gráfico da temperatura, existe um ponto a partir do qual a taxa fotossintética começa a cair. Isso ocorre pois a partir de determinada temperatura, as enzimas fotossintéticas são “destruídas” (desnaturadas), e se tornam incapazes de desempenhar seu papel.
