fotosynteesi
lähempi tarkastelu
lähes kaikki elämä maapallolla riippuu fotosynteesiä pystyvien eliöiden, kuten viherkasvien, levien ja syanobakteerien valmistamasta ravinnosta. Nämä eliöt valmistavat hiilihydraatteja hiilidioksidista ja vedestä auringon valoenergian avulla. Ne vangitsevat tämän energian erilaisilla pigmenteillä,jotka absorboivat valon eri aallonpituuksia. Tärkein pigmentti, klorofylli a, vangitsee pääasiassa sinisen ja punaisen valon taajuuksia, mutta heijastaa vihreää valoa. Kasveissa muita pigmenttejä ovat klorofylli b ja karotenoidit. Karotenoidit peittyvät yleensä klorofyllin vihreään väriin, mutta lauhkeissa ympäristöissä ne näkyvät syksyn kirkkaina punaisina ja keltaisina lehtivihreän hajottua. Näiden pigmenttien keräämä energia siirtyy klorofylli A: han. valoreaktioiden aikana kasvi käyttää tätä energiaa hajottaakseen vesimolekyylejä hapeksi (O2), vetyioneiksi ja elektroneiksi. Valoreaktiot tuottavat enemmän happea kuin soluhengitykseen tarvitaan, joten sitä vapautuu jätteenä. Fotosynteettiset eliöt, erityisesti syanobakteerit, ovat tuottaneet jätteenä kaiken maan ilmakehän hapen jo noin kolmen miljardin vuoden ajan siitä lähtien, kun ne ensi kerran ilmestyivät Prekambriseen Eoniin. Pimeäreaktioissa kasvi käyttää vetyioneja ja elektroneja hiilidioksidin valmistamiseen hiilihydraateiksi. Viherkasvin lehtien sisällä yhteyttäminen tapahtuu lehtivihreää sisältävissä kloroplasteissa palisadekerroksen pylväsmäisissä soluissa ja sienimäisen parenkyymin soluissa. Solut saavat hiilidioksidia ilmasta, joka tulee lehteen ilmarakoiksi kutsuttujen reikien kautta, joista myös ylimääräinen happi pääsee karkaamaan. Juurista vettä tuovat lehteen ksyleemiksi kutsutut verisuonikudokset, kun taas lehden valmistamat hiilihydraatit jakautuvat muuhun kasviin floeemiksi kutsutun verisuonikudoksen kautta.