La photosynthèse est le processus par lequel une plante consomme de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'énergie lumineuse pour produire du glucose et de l'oxygène. Au cours de la respiration cellulaire, l'énergie chimique contenue dans la molécule de glucose se transforme en une forme que la plante peut utiliser pour sa croissance et sa reproduction.
Selon l'Université du Michigan, le processus de photosynthèse se compose de deux groupes principaux de réactions : les « réactions lumineuses », qui nécessitent de l'énergie lumineuse pour fonctionner, et le « cycle de Calvin », qui prend le dioxyde de carbone et le convertit en molécules organiques. Au cours de la respiration cellulaire, l'oxygène se combine avec les sucres pour rompre les liaisons moléculaires, libérant l'énergie (sous forme d'adénosine triphosphate ou ATP) contenue dans ces liaisons.
Dans la première étape de la respiration, appelée glycolyse, la molécule de glucose se décompose en deux molécules plus petites, appelées pyruvate, et libère de l'énergie sous forme d'ATP. Dans la deuxième étape de la respiration, les molécules de pyruvate sont réarrangées et combinées et réarrangées à nouveau dans un cycle. Dans la dernière étape, les molécules produisent du dioxyde de carbone et les électrons sont retirés et transmis dans un système de transport d'électrons qui génère beaucoup d'ATP que la plante utilise pour sa croissance et sa reproduction. Une série de voies métaboliques dans les mitochondries de la cellule entraîne une nouvelle rupture des liaisons chimiques et la libération d'ATP.
