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植物的光合作用需要水。绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并释放出氧气的过程的叫光合作用。
光合作用的原料
光合作用的原料是水和二氧化碳。
光合作用通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧的过程，光合作用分为光反应和暗反应两个阶段进行。
光反应阶段，叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP中。
暗反应阶段，ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能。
光合作用的意义
1、将太阳能变为化学能
绿色植物是一个巨型的能量转换站。植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。
2、把无机物变成有机物
没有光合作用就没有人类的生存和发展。植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。
3、维持大气的碳-氧平衡
大气之所以能经常保持21%的氧含量，主要依赖于光合作用（光合作用过程中放氧量约）。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2。
植物的光合作用的场所
叶绿体是光合作用的场所。
叶绿体含有的光合色素叶绿素从太阳光捕获能量，并将其存储在能量储存分子ATP和NADPH，同时从水中释放氧气。然后，它们使用ATP和NADPH，在被称为卡尔文循环的过程中从二氧化碳制造有机分子。叶绿体实施许多其它功能，包括植物的脂肪酸合成，很多氨基酸的合成，和免疫反应。
叶绿体是三种类型的质体（plastid）之一，其特点是其高浓度的叶绿素。（其他两个质体类型是白色体和有色体，含有少量叶绿素并且不能进行光合作用。）叶绿体是高度动态的，它们循环并在植物细胞内四处移动，并且偶尔分裂成两个来生殖。它们的行为受到环境因素如光的颜色和强度的强烈影响。
叶绿体和线粒体类似，拥有自身的遗传物质DNA，但因其基因组大小有限，是一种半自主细胞器。这DNA被认为是从已被古代真核生物的细胞吞没的有光合作用的蓝菌门祖先继承下来。叶绿体不能由植物细胞产生，且必须在植物细胞分裂期间由每个子细胞继承叶绿体。