光合作用

生命世界裡幾乎所有的能量都可追溯到陽光，可是動物不能吃光。必須有某種東西先把陽光捕住，再把它裝進食物裡。那個東西就是光合作用——植物、藻類和一些細菌藉此把光、水和空氣中的二氧化碳變成糖的過程。它實際上就是世界的食物以及大部分氧氣得以產生的方式。

其總體反應是呼吸作用的鏡像：二氧化碳加水，由光驅動，生成糖加氧氣。光合作用在葉綠體內分兩個相連的階段進行。第一，光反應捕獲陽光，用它來製造能量載體（ATP和一種叫NADPH的載體），同時分解水、釋放氧氣。第二，卡爾文循環用這些ATP和NADPH，以二氧化碳為原料構建糖，而那些構建步驟本身並不需要光。所以是光反應捕獲能量；卡爾文循環花掉它來製造食物。

光合作用是幾乎每一條食物鏈的基礎，是我們呼吸的氧氣的來源；它還把二氧化碳從空氣中抽走，這使它與氣候直接相關。一個常見的誤解是以為植物的「呼吸」是吸入二氧化碳而非氧氣——其實植物也進行細胞呼吸，和我們一樣使用氧氣；光合作用是一個額外、獨立的過程，它捕獲的能量遠多於植物所燃燒的。