Existe una estrecha relación entre la fotosíntesis y la respiración celular ya que, los productos de un sistema son los reactivos del otro. Ambos consumen y crean las mismas sustancias como agua, glucosa, oxígeno y dióxido de carbono, pero de diferentes maneras. Juntos, permiten que la vida en la Tierra reúna energía para su uso en otras reacciones.
| Fotosíntesis | Respiración celular | |
| Utiliza | Luz solar, agua y dióxido de carbono. | Glucosa y oxígeno. |
| Producto | Glucosa y oxígeno. | Dióxido de carbono y agua. |
| Ocurre en: | Plantas y otros organismos fotosintéticos. | Todos los seres vivos. |
| Propósito | Capturar, convertir y almacenar la energía. | Liberar energía. |
| Función en común | Sintetizar y usar ATP | Sintetizar y usar ATP |
| Proceso metabólico | Anabólico | Catabólico |
| Ubicación | Cloroplasto | Citoplasma y mitocondrias |
| Fuente de energía | Luz solar | Glucosa |
| Portadores de electrones | NADPH | NADH y FADH2 |
| Etapas | Reacciones de luz y ciclo de Calvin. | Glucólisis, oxidación del piruvato, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones. |




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