La fotosíntesis, como proceso bioquímico, tiene como función principal la captura de energía lumínica y el depósito final de la misma en moléculas orgánicas requeridas para soportar la estructura, mantenimiento y dinámica de la vida.
Siguiendo una estricta secuencia temporal, el proceso comprende las siguientes etapas:
- Captura de energía en complejos especializados, denominados complejos antena, o Light Harvesting Complexes, LHC
- Exitación electrónica en un par especial de clorofilas, en centros de reacción RC
- Transporte de energía a lo largo de una cadena de reacciones de oxidoreducción, Electron Transport Chain (ETC)
- Generación de un gradiente protónico (Protomotriz Force, PMF), en particular en el complejo cytocromo BC1
- Utilización de PMF en ATP Synthase, para producción de ATP
- Utilización de ATP en procesos de biosíntesis
A pesar de ser un proceso altamente eficiente, parte de la energía en cada etapa se pierde, bien en forma de calor, bien en procesos de disipación energética no fotoquímica no aprovechables (NPQ), de modo que el neto en cada etapa corresponde a la energía libre de Gibss para dicha etapa.
La evolución energética se ilustra en la gráfica a manera de rampas continuas, ascendentes o descendentes dependiendo del caso, sugiriendo funciones continuas (salvo el caso resaltado como línea punteada escalonada en ETC), sin embargo el proceso es discreto, con una “granularidad” dependiente del número de reacciones bioquimicas involucradas en cada etapa.
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