في اللغة اليونانية ، نجد فيها أصل الكلمة الذي سنقوم بتحليله بعمق. وهكذا ، فإننا نتصادف حقيقة أن التمثيل الضوئي هو نتيجة لمجموع ثلاثة أجزاء محددة: الصورة ، التي هي مرادفة للضوء. syn ، وهو ما يعادل "مع" ، والأطروحة ، والتي يمكن تعريفها بأنها "خاتمة أو موضع".

التمثيل الضوئي هو عملية التمثيل الغذائي التي تقوم بها بعض الخلايا من الكائنات ذاتية التغذية لتوليف المواد العضوية من غيرها من المواد غير العضوية . لتطوير هذه العملية ، يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية مستقرة .

الأدينوساين ثلاثي الفوسفات (ATP) هو أول جزيء يتم فيه تخزين هذه الطاقة الكيميائية. في استمرارية عملية التمثيل الضوئي ، يستخدم ATP لتجميع الجزيئات العضوية الأخرى.

على وجه التحديد ، يتم تنفيذ هذه العملية من قبل الكائنات الحية التي تتكون بشكل كبير من الكلوروفيل. ومن ثم ، يمكننا إثبات أن التمثيل الضوئي يتم بواسطة الطحالب والبكتيريا والنباتات من أنواع مختلفة.

يمكننا القول بشكل أساسي أن هذه العملية تتكون من مرحلتين مختلفتين تمامًا:
• المرحلة الابتدائية. كإضاءة ، هذه المرحلة معروفة أيضًا ، حيث تجري التفاعلات الكيميائية المذكورة أعلاه ، وذلك بفضل الكلوروفيل وأشعة الشمس على حد سواء.
• المرحلة الثانوية. وهذا يسمى أيضًا المرحلة المظلمة ويتكون من إنتاج مركبات تتكون من الهيدروجين والكربون والأكسجين. ويتم ذلك بفضل حقيقة أنه ، دون الحاجة إلى أشعة الشمس ، يتم إضافة الهيدروجين الذي تم الحصول عليه في المرحلة السابقة إلى ثاني أكسيد الكربون ، وهذه هي الطريقة التي يتم بها إنتاج هذه المركبات.

التمثيل الضوئي ضروري للحياة على كوكبنا لأنه ، من خلال البدء من الضوء والمواد غير العضوية ، تمكن من تجميع المادة العضوية. تسمح العملية بإصلاح ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الغلاف الجوي وإطلاق الأكسجين (O2) .

كما أن عملية التمثيل الضوئي مهمة جدًا في حياتنا ؛ لأنك من خلالها تحصل على التوازن المثالي بين الكائنات المتغاينة والمغذِّية الذاتية ، ويتم إطلاق الأكسجين وهو مفتاح تنوع الحياة الموجود على الأرض.

البلاستيدات الخضراء الموجودة في خلايا حقيقية النواة الضوئي هي عضيات تسمح بتطوير التمثيل الضوئي. وهي محاطة بغشاءين وحويصليتين تعرفان باسم ثايلاكويد ، حيث توجد الجزيئات والأصباغ التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. أحد هذه الصبغات هو الكلوروفيل .

العوامل الخارجية التي تؤثر على التمثيل الضوئي وتشمل درجة الحرارة ، وكثافة الضوء ، ووقت الإضاءة ، ونقص المياه ، وتركيز ثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الهواء.

ظل العلماء يعملون منذ عقود على عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي التي من شأنها أن تسمح بالاستنساخ المضبوط لعملية التقاط الطاقة الشمسية على نطاق واسع وتحويلها إلى طاقة كيميائية. وعلى الرغم من أن الهدف لم يتحقق بعد ، فإن المجتمع العلمي يعتقد أنه يمكن تحقيقه في المستقبل بالنظر إلى تقدم التحقيقات.