Las células vegetales realizan las reacciones de luz y oscuridad de la fotosíntesis, incluida la síntesis del azúcar y la glucosa, en tan solo 30 segundos. Aún más asombrosamente, las hojas de espinaca expuestas a un destello de luz pueden Forme precursores estables de 3 carbonos de glucosa en solo cinco segundos.
Los biólogos dividen la fotosíntesis en dos etapas: las reacciones a la luz, que hacen uso directo de la luz solar, y las reacciones oscuras, que pueden tener lugar en ausencia de luz. En las plantas, la fotosíntesis tiene lugar en órganos especializados llamados cloroplastos, que utilizan la energía de la luz solar para desencadenar una reacción de la clorofila química. Las moléculas de agua se dividen durante esta reacción, lo que genera oxígeno como un subproducto. Las células vegetales utilizan este flujo de electrones para crear un gradiente de protones, lo que les permite generar el ATP portador de energía, así como reducir el NADP a NADPH; Esto marca el final de las reacciones a la luz.
Las reacciones oscuras a veces se conocen como el Ciclo de Calvin, que lleva el nombre de Melvin Calvin, el científico que las descubrió en la década de 1940. Estas reacciones tienen lugar en el estoma o matriz del cloroplasto, a diferencia de las reacciones a la luz, que tienen lugar a lo largo de la membrana tilacoide. El cloroplasto utiliza el ATP y el NADPH generados en las reacciones de luz junto con el agua para unir el dióxido de carbono a un azúcar llamado bisfosfato de ribulosa. Se necesitan seis turnos del ciclo de Calvin para generar un azúcar de seis carbonos como la glucosa.
