光合作用(Photosynthesis)是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉化為葡萄糖，並釋放出氧氣的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠透過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。透過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物所貯存的能量，效率為30%左右。對於生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是他們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧迴圈，光合作用是必不可少的。
2、光合作用的過程
1.光反應階段：
光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光能才能進行，這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在葉綠體內的類囊體上進行的。
2.暗反應階段：
光合作用第二個階段中的化學反應，沒有光能也可以進行，這個階段叫做暗反應階段。
暗反應階段中的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。光反應階段和暗反應階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者是緊密聯絡、缺一不可的。
光合作用的機理 : 光合作用是一個很複雜的過程，它至少包含幾十個步驟，大體上可分為原初反應、同化力形成和碳同化3大階段。原初反應包括光能的吸收、傳遞和電荷的分離;同化力形成是原初反應所引起的電荷分離，透過一系列電子傳遞和反應轉變成生物代謝中的高能物質腺苷三磷酸(ATP)和還原輔酶Ⅱ(NADPH);碳同化是以同化力(ATP和NADPH)固定和還原CO2形成有機物質。
電子鏈：光合作用中的電子傳遞鏈光合作用中，受光激發推動的電子從H2O到輔酶Ⅱ(NADP+)的傳遞過程。光合色素吸收光能後，把能量聚集到反應中心——一種特殊狀態的葉綠素a分子，引起電荷分離和光化學反應。一方面將水氧化，放出氧氣;另一方面把電子傳遞給輔酶Ⅱ(NADP+)，將它還原成NADPH，其間經過一系列中間(電子)載體(也稱遞體)。
綠色植物中，光合電子傳遞由兩個光反應系統相互配合來完成。一個是吸收遠紅光的特殊葉綠素a分子，最大吸收峰在700奈米處，稱為P700。由P700和其他輔助複合物組成的光反應系統，稱光系統 I(PSI)。另一個是吸收紅光的特殊葉綠素a分子，其吸收峰在680奈米處，稱為P680。由P680和其他輔助複合物組成的光反應系統，稱光系統Ⅱ(PSII)
關於光合電子傳遞途徑，比較普遍認為光合電子傳遞鏈是由PSⅡ和PSI以及連線兩個光系統的一系列電子載體組成，電子傳遞鏈上各個載體按其氧化還原電位高低，成Z形串聯排列。
3、光合作用的化學方程式
6CO2+6H2O( 光照、酶、 葉綠體)→C6H12O6(CH2O)+6O2
二氧化碳+水→(光能，葉綠體)有機物(儲存能量)+氧氣
各步分反應公式：
H20→H+ O2(水的光解)
NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(遞氫)
ADP→ATP (遞能)
CO2+C5化合物→C3化合物(二氧化碳的固定)
C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有機物的生成)
近年來，空氣裡面二氧化碳不斷增加，產生溫室效應。光合作用能否最佳化空氣成分，延緩地球變暖，也很值得探索。光合作用研究，還可以為模擬模擬、生物電子器件、研製生物晶片等提供理論基礎或有效途徑，對開闢21世紀新興產業產生廣泛而深遠的影響。正是這些，使得光合作用研究在國際上成為一大熱點難點。早在一個多世紀以前，科學家就已經知道了光合作用，但真正開始研究光合作用還是在量子力學建立之後，人們也越來越為它複雜的機制深深歎服。
光合作用(Photosynthesis)是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉化為葡萄糖，並釋放出氧氣的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠透過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。透過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物所貯存的能量，效率為30%左右。對於生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是他們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧迴圈，光合作用是必不可少的。
2、光合作用的過程
1.光反應階段：
光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光能才能進行，這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在葉綠體內的類囊體上進行的。
2.暗反應階段：
光合作用第二個階段中的化學反應，沒有光能也可以進行，這個階段叫做暗反應階段。
暗反應階段中的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。光反應階段和暗反應階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者是緊密聯絡、缺一不可的。
光合作用的機理 : 光合作用是一個很複雜的過程，它至少包含幾十個步驟，大體上可分為原初反應、同化力形成和碳同化3大階段。原初反應包括光能的吸收、傳遞和電荷的分離;同化力形成是原初反應所引起的電荷分離，透過一系列電子傳遞和反應轉變成生物代謝中的高能物質腺苷三磷酸(ATP)和還原輔酶Ⅱ(NADPH);碳同化是以同化力(ATP和NADPH)固定和還原CO2形成有機物質。
電子鏈：光合作用中的電子傳遞鏈光合作用中，受光激發推動的電子從H2O到輔酶Ⅱ(NADP+)的傳遞過程。光合色素吸收光能後，把能量聚集到反應中心——一種特殊狀態的葉綠素a分子，引起電荷分離和光化學反應。一方面將水氧化，放出氧氣;另一方面把電子傳遞給輔酶Ⅱ(NADP+)，將它還原成NADPH，其間經過一系列中間(電子)載體(也稱遞體)。
綠色植物中，光合電子傳遞由兩個光反應系統相互配合來完成。一個是吸收遠紅光的特殊葉綠素a分子，最大吸收峰在700奈米處，稱為P700。由P700和其他輔助複合物組成的光反應系統，稱光系統 I(PSI)。另一個是吸收紅光的特殊葉綠素a分子，其吸收峰在680奈米處，稱為P680。由P680和其他輔助複合物組成的光反應系統，稱光系統Ⅱ(PSII)
關於光合電子傳遞途徑，比較普遍認為光合電子傳遞鏈是由PSⅡ和PSI以及連線兩個光系統的一系列電子載體組成，電子傳遞鏈上各個載體按其氧化還原電位高低，成Z形串聯排列。
3、光合作用的化學方程式
6CO2+6H2O( 光照、酶、 葉綠體)→C6H12O6(CH2O)+6O2
二氧化碳+水→(光能，葉綠體)有機物(儲存能量)+氧氣
各步分反應公式：
H20→H+ O2(水的光解)
NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(遞氫)
ADP→ATP (遞能)
CO2+C5化合物→C3化合物(二氧化碳的固定)
C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有機物的生成)
近年來，空氣裡面二氧化碳不斷增加，產生溫室效應。光合作用能否最佳化空氣成分，延緩地球變暖，也很值得探索。光合作用研究，還可以為模擬模擬、生物電子器件、研製生物晶片等提供理論基礎或有效途徑，對開闢21世紀新興產業產生廣泛而深遠的影響。正是這些，使得光合作用研究在國際上成為一大熱點難點。早在一個多世紀以前，科學家就已經知道了光合作用，但真正開始研究光合作用還是在量子力學建立之後，人們也越來越為它複雜的機制深深歎服。