Thực vật tự tạo ra thức ăn cho mình. Chúng sử dụng ánh sáng mặt trời, nước và carbon dioxide để sản xuất đường và oxy. Quá trình đó được gọi là quang hợp, và nó là nền tảng của hầu hết sự sống trên Trái đất. Quá trình này diễn ra trong lục lạp, những cấu trúc nhỏ bên trong tế bào thực vật chứa sắc tố xanh diệp lục. Diệp lục hấp thụ ánh sáng mặt trời, chủ yếu ở phần màu xanh lam và đỏ của quang phổ. Năng lượng thu được sẽ phân tách các phân tử nước, giải phóng oxy như một sản phẩm phụ. Hydro và carbon dioxide sau đó được sử dụng để tạo ra glucose.

Quá trình quang hợp có hai giai đoạn chính. Phản ứng phụ thuộc ánh sáng thu nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời và tạo ra ATP và NADPH. Chu trình Calvin sử dụng năng lượng đó để chuyển hóa carbon dioxide thành đường. Phương trình tổng quát rất đơn giản: sáu phân tử carbon dioxide cộng với sáu phân tử nước tạo ra một phân tử glucose và sáu phân tử oxy. Trên thực tế, quá trình này liên quan đến hàng chục enzyme và các hợp chất trung gian. Quang hợp không hoàn toàn hiệu quả. Thực vật chỉ chuyển hóa một phần nhỏ ánh sáng mặt trời mà chúng nhận được thành năng lượng hóa học. Đó là lý do tại sao các hệ sinh thái cần rất nhiều ánh sáng mặt trời để duy trì sự sống.

Đầu vào và đầu ra

• Đầu vào: ánh sáng mặt trời, nước, carbon dioxide.
• Sản phẩm đầu ra: glucose, oxy.
• Vị trí: lục lạp trong tế bào thực vật.
• Sắc tố: chất diệp lục, có tác dụng hấp thụ ánh sáng.

Quang hợp và hô hấp là hai quá trình song hành. Thực vật tạo ra oxy và glucose. Động vật tiêu thụ chúng và thải ra carbon dioxide. Chu trình này giúp duy trì bầu khí quyển trong lành, dễ thở.