光合成
20世紀 1905年 イギリスのフレデリック・ブラックマンは、光合成は明反応と暗反応から成るとを提唱した。 1913年 ドイツのリヒャルト・ヴィルシュテッターが、クロロフィルの研究の功績を受けてノーベル化学賞を受賞。 1929年 ドイツのカール・ローマンがATPを発見。 1955年 アメリカのメルヴィン・カルヴィンがカルビン回路を発見。1961年にノーベル賞を受賞。 1957年 アメリカのロバート・エマーソンがエマーソン効果を発表。光合成電子伝達系に存在する、直列に働く2つの光化学系を見い出した。 1960年 イギリスのロバート・ヒルとデレク・ベンダールがZ機構を発見。 1978年 アメリカのポール・ボイヤーがATP合成酵素を発見。1997年にノーベル賞を受賞。
21世紀 2011年、光エネルギーを利用して水を分解し、酸素を発生させる「光化学系II複合体」の構造を解明することに成功された。
各光合成の収支式は以下の通りである。なお、電子供与体および電子受容体を太字で示す。
一般式 CO 2 + 2 H 2 D {\displaystyle {\ce {CO2 + 2 H2D}}} (電子供与体) ⟶ ( CH 2 O ) n {\displaystyle {\ce {-> (CH2O)_n}}} (炭水化物) + H 2 O + 2 D {\displaystyle {\ce {+ H2O + 2D}}} (酸化を受けた電子供与体) 酸素発生型光合成 6 CO 2 + 12 H 2 O ⟶ C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2 {\displaystyle {\ce {6CO2 + 12H2O -> C6H12O6 + 6H2O + 6O2}}} 緑色硫黄細菌 6 CO 2 + 12 H 2 S ⟶ C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 12 S {\displaystyle {\ce {6CO2 + 12H2S -> C6H12O6 + 6H2O + 12S}}} 紅色非硫黄細菌 6 CO 2 + 12 CH 3 CHOHCH 3 {\displaystyle {\ce {6CO2 + 12CH3CHOHCH3}}} (イソプロパノール) ⟶ C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 CH 3 COCH 3 {\displaystyle {\ce {-> C6H12O6 + 6H2O + 6CH3COCH3}}} (アセトン)