La fotosintesi, il processo attraverso cui l'energia associata alla radiazione solare viene trasformata in forme di energia chimica utilizzabili dai sistemi biologici, viene realizzata da diversi organismi viventi che spaziano dalle piante, alle alghe fino ai batteri.
 La rilevanza planetaria di questo processo è enorme: tutto il cibo e tutto il combustibile fossile disponibili sul pianeta sono il prodotto di questo fondamentale meccanismo di trasformazione energetica. La sua comprensione è quindi di grande importanza tanto per ragioni economiche, come ad esempio il miglioramento della produttività in agriselvicoltura, quanto per ragioni ambientali che vanno dalla indagine sui meccanismi di azione dei pesticidi alle possibili applicazioni di sistemi fotosintetici artificiali nella produzione di energia a basso impatto ambientale. Non si può quindi prescindere dalla caratterizzazione della fotosintesi ai diversi livelli di complessità, da quello macroscopico dell'intero organismo a quello molecolare della chimica-fisica del processo di trasformazione.
 Gli organismi fotosintetici si sono evoluti nel tempo generando un complesso macchinario molecolare che presiede alla trasformazione della radiazione solare in energia chimica. L'apparato fotosintetico, che aumenta in complessità spostandosi dai batteri alle piante superiori, è costituito da enzimi, proteine e piccole molecole che presiedono allo svolgimento della sequenza di stadi necessari alla cattura della luce (Complessi Antenna), alla sua trasformazione in potenziale redox (Centro di Reazione), alla traslocazione del potenziale redox (ciclo dei chinoni e dei citocromi solubili), ed infine alla traslocazione transmembrana di protoni (citocromo bc1).
La caratterizzazione dei singoli componenti dell'apparato fotosintetico è ovviamente di grande interesse tanto per la comprensione del processo in-vivo quanto per la sua riproduzione in sistemi mimetici ed artificiali. Presso le strutture dell sezione di Bari dell'IPCF, nell'ambito della presente linea di ricerca, viene studiata la chimica-fisica dei componenti dell'apparato fotosintetico dei batteri rossi non sulfurei, in particolare del batterio Rhodobacter sphaeroides e del batterio verde Chloroflexus aurantiacus. Studi su frammenti subcellulari (cromatofori), su enzimi isolati e su enzimi ricostituiti in sistemi mimetici (liposomi e micelle inverse) vengono compiuti per caratterizzare la dinamica  delle reazioni di trasferimento elettronico e del ciclo dei chinoni. Attualmente presso il Centro esistono le competenze specifiche per l'isolamento e la purificazione di due dei principali enzimi coinvolti nel processo fotosintetico: il Centro di Reazione ed il citocromo c2 ed è in corso la messa a punto del protocollo per l'isolamento e la purificazione dell'enzima ubichinolo citocromo ossidoreduttasi (citocromo bc1), enzima responsabile dello stadio finale della traslocazione dei protoni attraverso la membrana.
 Notevoli sforzi sono stati anche compiuti nella caratterizzazione chimico-fisica in sistemi isolati delle reazioni di scambio fra il sito di legame del chinone all'interno del Centro di Reazione ed il chinone stesso con l'obiettivo di caratterizzare parte del ciclo di traslocazione (ciclo dei chinoni) e di ottenere informazioni sul sito di azione degli erbicidi, il cui meccanismo di funzionamento è l'inibizione della interazione fra chinone e proteina fotosintetica. Al momento sono in svolgimento studi preliminari sulle interazioni fra proteine e pigmenti nell'apparato fotosintetico delle piante superiori, con la messa a punto del protocollo di isolamento e purificazione del fotosistema II.