Iniciando a discussão:
A fotossíntese ocorre por reações químicas bem complexas, e iremos apresentar alguns destas reações e processos de forma que facilite a compreensão deste importante mecanismo de sobrevivência vegetal.
Para facilidade de entendimento, divide-se os processos químicos da fotossíntese em duas importantes etapas: a que depende diretamente da luz, onde ocorre a fotólise da água e a fotofosforilição, (etapa dependente da luz ocorre nos tilacoides e a da formação da matéria orgânica ocorre no estroma dos cloroplastos,. e a que não depende diretamente da luz, onde ocorre a formação da matéria orgânica.
Portanto, temos os conceitos:
Etapa Fotoquímica: Energia luminosa é transformada em energia química
Etapa Bioquímica: Fixação de gás carbônico
É importante ressaltar que, muitas vezes essas duas fases são chamadas de forma errada de fase clara e fase escura, dando uma ideia distorcida do conceito.
FOTÓLISE DA ÁGUA
Temos alguns conceitos de reações químicas que devem ser lembradas, as reações de análise (ou decomposição) são caracterizadas pela decomposição de uma substância complexa em duas (ou mais) substâncias mais simples. Essas reações geralmente ocorrem por ação de um agente, como a eletricidade e a luz, por exemplo. Quando o agente é a eletricidade, falamos em eletrólise; quando é a luz, falamos em fotólise.
A planta não faz eletrólise, mas faz fotólise.
A primeira etapa da fotossíntese somente se realiza em presença de luz e de clorofila. Trata-se de uma reação química de análise, em que a água (H₂O) é desdobrada em gás hidrogênio (H₂) e gás oxigênio (O₂).
FOTOFOSFORILAÇÃO
Fotofosforilação significa adição de fosfato (fosforilação) em presença de luz (foto). A substância que sofre adição de fosfato inorgânico (Pi) é o ADP (adeno-sina difosfato ou difosfato de adenosina), formando ATP (adenosina trifosfato ou trifosfato de adenosina). Desse processo participa a clorofila.
Grande parte da energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas nas células fica armazenada nas moléculas de ATP, que atuam como verdadeiras “moedas energéticas”, a serem gastas em processos celulares. O ATP é formado por adenosina ligada a três radicais fosfato, de onde vem o nome trifosfato de adenosina. A adenosina ligada a um grupo fosfato corresponde a um nucleotídeo, unidade que forma também os ácidos nucleicos. No caso do ATP, a base nitrogenada é a adenina, que se liga a uma molécula do açúcar ribose à semelhança do que ocorre no RNA. No ATP, a energia fica armazenada especialmente na terceira ligação fosfato, sendo liberada quando essa ligação é quebrada. Com a liberação da energia, o ATP transforma-se em ADP (difosfato de adenosina).
FORMAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA
Nesta etapa da fotossíntese, não há necessidade direta de luz ou clorofila: ela se realiza independentemente da presença desses dois fatores, mas precisa da energia armazenada no ATP, produzido na fotofosforilação, e precisa dos hidrogênios provenientes da fotólise da água. Assim, dizemos que essa etapa depende indiretamente da luz.
Dessa etapa, participa o CO₂, do ar atmosférico. As moléculas desse gás e as moléculas de hidrogênio ligadas aos seus transportadores participam de um ciclo bastante complexo, chamado ciclo de Calvin-Benson, em homenagem aos dois pesquisadores que descreveram o ciclo. Nesse ciclo, são formadas moléculas de carboidrato (CH₂O) e água.
A molécula CH₂O sofre polimerização imediata, originando açúcares simples, principalmente a glicose (C₆H₁₂O₆). A polimerização é o processo em que moléculas iguais se reúnem e originam uma nova substância constituída por um múltiplo dessas moléculas.
Equação Geral do Processo Fotossintético
Para que você possa compreender melhor todas essas etapas, deixamos o vídeo abaixo, de Diogo Fleury e Paulo Lazzarini, com explicações detalhadas e de fácil entendimento.
Ainda gostariamos de recomendar uma página em que traz um experimento prático, que é possível reproduzir em casa para observar o processo:
http://www.fieb.edu.br/mariatheodora/noticias/20110811_processo_fotossintese.asp
Aprendendo a Fotossíntese 