Figura. Resumen de la fotosíntesis

El esquema muestra que la fotosíntesis también depende de un intercambio de gases, aunque en dirección opuesta a la respiración celular aeróbica. En la imagen ingresan dióxido de carbono y agua, junto con luz solar, y se producen glucosa y oxígeno molecular. La ecuación general puede resumirse como: 6CO₂ + 6H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Esto significa que la planta captura carbono inorgánico del ambiente y lo transforma en materia orgánica. Por eso se dice que durante la fotosíntesis el CO₂ es fijado biológicamente, porque deja de estar como gas atmosférico y pasa a formar parte de moléculas como azúcares, almidón, celulosa, lípidos y aminoácidos.

La semejanza con la respiración celular aeróbica está en que participan los mismos gases principales: oxígeno y dióxido de carbono. Sin embargo, la diferencia central está en la dirección del flujo. En la respiración celular, el organismo toma O₂ y elimina CO₂; en la fotosíntesis, la planta toma CO₂ y libera O₂. Además, ambos procesos están conectados químicamente: la respiración degrada glucosa para obtener ATP, mientras la fotosíntesis fabrica glucosa usando energía luminosa. Así, no son procesos aislados, sino partes complementarias del ciclo del carbono y del oxígeno en los ecosistemas.

En las plantas verdes, la fotosíntesis ocurre principalmente en las hojas, dentro de células con cloroplastos. El dióxido de carbono entra por los estomas, pequeños poros regulables, mientras el oxígeno producido sale por esos mismos espacios. Esta salida es necesaria porque el oxígeno es un producto sobrante de las reacciones lumínicas. La planta puede reutilizar una parte para su propia respiración celular, pero cuando la producción fotosintética supera su consumo, el excedente se libera a la atmósfera. Por eso la fotosíntesis sostiene la disponibilidad de oxígeno atmosférico para animales, hongos y muchos microorganismos aeróbicos.