Dalam ilmu biologi, fotosintesis dapat diartikan adalah merupakan proses mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia lalu menyimpannya dalam bentuk glukosa (gula atau karbohidrat). Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan hanya terjadi pada tumbuhan dan beberapa ganggang/alga (Kingdom Protista).
Prosesnya dapat diringkas dengan menggunakan persamaan kata: Karbon dioksida + air (Menggunakan sinar matahari) = glukosa + oksigen. Prosesnya terjadi di dalam struktur khusus yang disebut kloroplas yang berada pada sel daun. Tingkat fotosintesis optimum menyebabkan pembuangan sejumlah besar karbon dioksida dari atmosfir lokal, menghasilkan jumlah glukosa yang lebih banyak.
Karena kadar glukosa dalam tanaman sulit diukur, para ilmuwan biasanya menggunakan asimilasi karbon dioksida sebagai alat untuk mengukur tingkat fotosintesis. Tingkat fotosintetik maksimum bervariasi antara spesies tanaman tapi tanaman seperti jagung dapat mencapai tingkat asimilasi karbon dioksida setinggi 100 miligram per desimeter per jam (0,075 ounce per kaki kubik per jam). Untuk mencapai pertumbuhan optimum beberapa tanaman, petani perlu menyimpannya di rumah kaca yang mengatur kondisi seperti kelembaban dan suhu. Ada tiga kondisi suhu dimana laju fotosintesis mengalami perubahan.
Suhu rendah
Enzim adalah molekul protein yang digunakan oleh organisme hidup untuk melakukan reaksi biokimia. Protein dilipat menjadi bentuk yang sangat khusus, dan ini memungkinkan mereka mengikat secara efisien molekul-molekul yang diminati. Pada suhu rendah, antara 0 dan 10 derajat Celcius (32 dan 50 derajat Fahrenheit), enzim yang melakukan fotosintesis tidak bekerja secara efisien, dan ini mengurangi tingkat fotosintesis. Hal ini menyebabkan penurunan produksi glukosa dan akan mengakibatkan pertumbuhan kerdil. Pemasangan pemanas rumah kaca dan termostat dapat mencegah hal ini terjadi.
Suhu sedang
Pada suhu sedang, antara 10 dan 20 derajat Celsius (50 dan 68 derajat Fahrenheit), enzim fotosintesis bekerja pada tingkat optimumnya, sehingga laju fotosintesis tinggi. Bergantung pada tanaman tertentu yang dimaksud, termostat rumah kaca harus diatur ke suhu di dalam kisaran ini. Pada suhu optimum ini, faktor pembatas menjadi difusi karbon dioksida ke dalam daun.
Suhu tinggi
Pada suhu di atas 20 derajat celcius (68 derajat Fahrenheit) laju fotosintesis berkurang karena enzim tidak bekerja dengan efisien. Ini juga akan terjadi peningkatan difusi karbon dioksida memasuki daun. Pada suhu di atas 40 derajat celcius (104 derajat Fahrenheit), enzim yang melakukan fotosintesis kehilangan bentuk dan fungsinya, dan tingkat fotosintesis menurun dengan cepat.
Grafik laju fotosintesis versus suhu sehingga memiliki tampilan melengkung dengan laju puncak yang terjadi mendekati suhu kamar. Dengan demikian, rumah kaca atau kebun yang memberikan cahaya dan air yang optimal akan tetap menghasilkan energi yang lebih sedikit jika terlalu panas.
