Фотосинтез — это процесс, при котором растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют световую энергию в химическую, производя органические вещества и кислород из углекислого газа и воды. В ходе фотосинтеза хлорофилл, содержащийся в клетках растений, поглощает солнечную энергию. Затем эта энергия используется для синтеза глюкозы из углекислого газа (CO2), который попадает в растения через специально устроенные поры в листьях, и воды (H2O), которая поглощается корнями. В результате этого процесса выделяется кислород (O2) как побочный продукт, который высвобождается в атмосферу. Фотосинтез можно разделить на две основные стадии: световые реакции и темновые реакции (цикл Кальвина). На первой стадии, происходящей в тилакоидах хлоропластов, солнечная энергия преобразуется в химическую (образуются АТФ и НАДФН). На второй стадии, ведущейся в строме хлоропластов, используются АТФ и НАДФН для преобразования углекислого газа в глюкозу. Фотосинтез играет ключевую роль в экосистемах, так как обеспечивает основную массу органического вещества, необходимого для пищи других организмов, и вносит вклад в поддержание уровня кислорода в атмосфере.
