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像其它生物一样，植物生存也需要能量，但它们可以直接从阳光中而非从食物中获得能量。这个过程叫光合作用。叶子是靠叶绿素进行光合作用制造食物的。在显微镜下观察植物的细胞，能看到里面有许多像绿宝石一样的小颗粒，这就是叶绿体，里面含有叶绿素。叶绿素制造食物用的能源是太阳光，需要的原料是水和二氧化碳。水是从根部吸收来的，二氧化碳是叶片上的气孔吸进来的。每平方毫米叶片上气孔多到100个以上。
叶子把这些原料经过加工，生产出葡萄糖和氧气，同时将多余的氧气排放到空气中去，将葡萄糖变成淀粉和其他的物质。葡萄糖溶解于水，随时可以输送到植物各部分去。淀粉先是贮藏在叶子里，到了夜间才开始输送。在植物生长阶段，淀粉用来使植物生长发育，等到植物开花以后，淀粉就被送到种子里贮藏起来，我们平时吃的粮食、南瓜，就是它们贮藏在里面的淀粉。多年生的植物把淀粉贮藏在地下茎或根里，留到第二年生长时用，我们人类通常把它们取来做食物，像甘薯和马铃薯等。
光反应和暗反应
光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤
光反应
场所：叶绿体内基粒片层膜
影响因素：光强度，水分供给
植物光合作用的两个吸收峰
叶绿素a,b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子，作为能量，将从水分子光解光程中得到电子不断传递，（能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a)
最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。
意义：1：光解水，产生氧气。2：将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。3：利用水光解的产物氢离子，合成NADPH+H离子，为暗反应提供还原剂。
暗反应
实质是一系列的酶促反应
场所：叶绿体基质
影响因素：温度，二氧化碳浓度
过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3,C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。
据粗略测算，一棵生长50年的树，每年可以生产出价值31250美元的氧气和价值2500美元的蛋白质，同时可以减轻大气污染（价值62500美元），涵养水源（价值31250美元），还可以位鸟类及其他动物提供栖息环境（价值31250美元），等等。讲这些价值综合在一起，一棵树的价值就不是300美元了，而是20万美元了。
至于一片叶子的问题，有待研究！
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