Con esta introducción podemos entender cómo la energía luminosa, proveniente del sol en forma de fotones, es atrapada por los sistemas de enlaces dobles conjugados de los pigmentos vegetales. Esto es debido a que cada pigmento en particular, solo puede atrapar fotones cuya cantidad de energía sea exactamente igual a la requerida para elevar uno de sus electrones a un estado excitado, teniendo en cuenta que cada pigmento tiene un color característico.
Tanto las clorofilas como los carotenoides de las plantas marinas son sintetizados a través de rutas metabólicas que producen también otras biomoléculas importantes. La Tabla muestra la clasificación de las algas y sus pigmentos. Las clorofilas y los carotenoides se encuentran organizados en dos fotosistemas dentro de las membranas internas de los cloroplastos.
En cada fotosistema, la mayor parte de los pigmentos actúa como antenas para capturar energía luminosa. Solo una pequeña porción de pigmentos especializados forma lo que se conoce como centros de reacción y toman parte en la transferencia fotosintética de electrones. La absorción de luz en los dos fotosistemas eleva el nivel de energía de los electrones en dos fases consecutivas, para transferirlos del agua al NADP+. La nicotinamida adenina dinucleótido fosfato en su forma oxidada y NADPH+ en su forma reducida, son una coenzima. Ambos fotosistemas son necesarios, ya que la diferencia de energía entre los electrones del agua y los del NADPH es mayor que la energía contenida en un solo fotón. De manera simultánea a la transferencia de electrones, los protones (H+) acumulados en el interior de los tilacoides, son movidos hacia la parte exterior o estroma por la ATPasa, lo cual provee la energía necesaria para la síntesis de ATP.
Con un abastecimiento adecuado de NADPH y ATP, los cloroplastos son capaces de completar el proceso de la fotosíntesis. Esta puede ser detectada por varios equipos, como los microscopios confocales láser de barrido o por los monocromadores para encontrar emisiones típicas de compuestos presentes en una cromatografía líquida de alta eficacia, si los compuestos o los reactivos de reveladores son fluorescentes.
Por medio de microscopios confocales podemos captar las longitudes de ondas, en las que los spectrums nos muestran manifestaciones de luz fluorescentes en luz visible e inclusive en ultravioleta o infrarrojo no visible. Diferentes pigmentos, entre estos los fotosintéticos y diversas moléculas de alta energía, tienen la capacidad de emitir fluorescencia cuando son impactados por fuentes energéticas que pueden ser detectadas mediante varias técnicas espectrofotométricas; entre estas, la microscopía de fluorescencia y la microscopía confocal.
La energía lumínica absorbida por las moléculas de clorofila en las hojas, tiene tres posibles destinos: la mayor parte se usa en la fotosíntesis, que es la energía fotoquímica. Otra parte de la energía, la que no puede emplearse en fotosíntesis, se disipa en forma de calor. Finalmente, una parte de la energía puede ser reemitida, como luz, en forma de fluorescencia.
