Bitkiler kendi besinlerini üretirler. Şeker ve oksijen üretmek için güneş ışığı, su ve karbondioksit kullanırlar. Bu süreç fotosentezdir ve Dünya üzerindeki yaşamın çoğunun temelini oluşturur. Bu süreç, bitki hücrelerinin içinde bulunan ve yeşil pigment klorofil içeren küçük yapılar olan kloroplastlarda gerçekleşir. Klorofil, güneş ışığını, özellikle spektrumun mavi ve kırmızı kısımlarını emer. Yakalanan enerji, su moleküllerini parçalayarak yan ürün olarak oksijen açığa çıkarır. Hidrojen ve karbondioksit daha sonra glikoz üretmek için kullanılır.

Fotosentezin iki ana aşaması vardır. Işığa bağımlı reaksiyonlar güneş ışığından enerji yakalar ve ATP ile NADPH üretir. Calvin döngüsü bu enerjiyi kullanarak karbondioksiti şekerlere dönüştürür. Genel denklem basittir: altı molekül karbondioksit artı altı molekül su, bir molekül glikoz ve altı molekül oksijen üretir. Gerçekte, süreç düzinelerce enzim ve ara bileşik içerir. Fotosentez mükemmel derecede verimli değildir. Bitkiler aldıkları güneş ışığının sadece küçük bir kısmını kimyasal enerjiye dönüştürür. Bu nedenle ekosistemlerin bu kadar çok yaşamı destekleyebilmesi için bu kadar çok güneş ışığına ihtiyacı vardır.

Girişler ve çıkışlar

• Girdiler: güneş ışığı, su, karbondioksit.
• Çıktılar: glikoz, oksijen.
• Yer: Bitki hücrelerindeki kloroplastlar.
• Pigment: Işığı emen klorofil.

Fotosentez ve solunum birbirinin ortağıdır. Bitkiler oksijen ve glikoz üretir. Hayvanlar bunları tüketir ve karbondioksit salar. Bu döngü atmosferin solunabilir kalmasını sağlar.