La fotosintesi e la respirazione cellulare sono gli opposti completi l'uno dell'altro ma sono anche processi complementari. Nella fotosintesi, i produttori come le piante assumono anidride carbonica, acqua e luce solare per produrre glucosio e ossigeno. Con la respirazione cellulare, gli organismi combinano glucosio e ossigeno per produrre anidride carbonica, acqua ed energia.
Il processo di fotosintesi viene utilizzato da piante e altri organismi fotosintetici per produrre energia, mentre il processo di respirazione cellulare abbatte l'energia per l'uso. L'equazione bilanciata per la fotosintesi è 6CO2 + 6H2O --- & gt; C6H12O6 + 6O2 + energia. La respirazione cellulare è fondamentalmente la reazione inversa di C6H12O6 + 6O2 --- & gt; 6CO2 + 6H2O + energia. Entrambe le reazioni sono compiute negli organelli; i cloroplasti sono i siti della fotosintesi e la respirazione cellulare avviene principalmente nei mitocondri.
Solo gli organismi fotosintetici possono produrre glucosio, ma tutti gli organismi devono essere in grado di utilizzare quell'energia. Questa energia di solito si presenta sotto forma di ATP, o adenosina trifosfato. La respirazione cellulare produce ATP. Il glucosio viene bruciato per produrre l'ATP.
La respirazione cellulare consiste di quattro passaggi. La glicolisi rompe il glucosio in due molecole di acido piruvico, producendo due molecole di ATP. La reazione di transizione scompone l'acido piruvico. Nel ciclo di Krebs, vengono prodotte altre quattro molecole di ATP. La catena di trasporto degli elettroni e la chemiosmosi risultano in 32 molecole di ATP.
