Rostliny si vytvářejí vlastní potravu. K produkci cukrů a kyslíku využívají sluneční světlo, vodu a oxid uhličitý. Tento proces se nazývá fotosyntéza a je základem většiny života na Zemi. Probíhá v chloroplastech, drobných strukturách uvnitř rostlinných buněk, které obsahují zelený pigment chlorofyl. Chlorofyl absorbuje sluneční světlo, zejména v modré a červené části spektra. Zachycená energie štěpí molekuly vody a uvolňuje kyslík jako vedlejší produkt. Vodík a oxid uhličitý se poté používají k tvorbě glukózy.

Fotosyntéza má dvě hlavní fáze. Reakce závislé na světle zachycují energii ze slunečního záření a produkují ATP a NADPH. Calvinův cyklus využívá tuto energii k přeměně oxidu uhličitého na cukry. Celková rovnice je jednoduchá: šest molekul oxidu uhličitého plus šest molekul vody produkuje jednu molekulu glukózy a šest molekul kyslíku. Ve skutečnosti proces zahrnuje desítky enzymů a meziproduktů. Fotosyntéza není dokonale efektivní. Rostliny přeměňují pouze malý zlomek slunečního záření, které přijímají, na chemickou energii. Proto ekosystémy potřebují tolik slunečního záření k udržení tolika života.

Vstupy a výstupy

• Vstupy: sluneční světlo, voda, oxid uhličitý.
• Výstupy: glukóza, kyslík.
• Umístění: chloroplasty v rostlinných buňkách.
• Pigment: chlorofyl, který absorbuje světlo.

Fotosyntéza a dýchání jsou partnery. Rostliny produkují kyslík a glukózu. Zvířata je konzumují a uvolňují oxid uhličitý. Tento cyklus udržuje atmosféru dýchatelnou.