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植物的葉綠體內有葉綠素和酵素。葉綠素能吸收太陽光能，並藉酵素的幫助使二氧化碳和從植物根部吸收的水分合成葡萄糖，此種反應過程稱為光合作用（活動3-4)。光合作用是植物的特有功能，人類和其他動物因缺乏葉綠體或葉綠素，不能進行光合作用。光合作用依其反應順序的先後，可分為如下的兩個步驟：
|
光反應： |
葉綠素吸收太陽光能，把水分解成 [氫] 和氧氣，並能夠產生能量，所產生的氧氣則釋放到大氣。 |
|
暗反應： |
葉綠體中的酵素，利用上述光反應所產生的能量和 [氫] ，把二氧化碳轉換成葡萄糖和水。此反應進行主要是受酵素的影響 ，而與光照沒有直接的關係， 故稱為暗反應。 |
綜合葉綠體中所進行的光合作用過程，可用圖 3-3 表示。光合作用是先進行光反應，接著進行暗反應。整個光合作用的反應，可用下列化學反應式表示之：
|
水＋二氧化碳 |
葉綠體 ----------> 日光 |
葡萄糖＋氧＋水 |
|---|
反應中所產生的葡萄糖，除直接供植物生長所需外，亦可轉換為蔗糖、澱粉，亦可輾轉合成蛋白質和脂質等物質。
圖3-3 葉綠體中光合作用進行的反應過程
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