光合作用

生命世界里几乎所有的能量都可追溯到阳光，可是动物不能吃光。必须有某种东西先把阳光捕住，再把它装进食物里。那个东西就是光合作用——植物、藻类和一些细菌借此把光、水和空气中的二氧化碳变成糖的过程。它实际上就是世界的食物以及大部分氧气得以产生的方式。

其总体反应是呼吸作用的镜像：二氧化碳加水，由光驱动，生成糖加氧气。光合作用在叶绿体内分两个相连的阶段进行。第一，光反应捕获阳光，用它来制造能量载体（ATP和一种叫NADPH的载体），同时分解水、释放氧气。第二，卡尔文循环用这些ATP和NADPH，以二氧化碳为原料构建糖，而那些构建步骤本身并不需要光。所以是光反应捕获能量；卡尔文循环花掉它来制造食物。

光合作用是几乎每一条食物链的基础，是我们呼吸的氧气的来源；它还把二氧化碳从空气中抽走，这使它与气候直接相关。一个常见的误解是以为植物的“呼吸”是吸入二氧化碳而非氧气——其实植物也进行细胞呼吸，和我们一样使用氧气；光合作用是一个额外、独立的过程，它捕获的能量远多于植物所燃烧的。