Отличительная особенность зеленого растения - способность на свету создавать органические вещества из неорганических

. Этот процесс называется фотосинтезом. Исходные вещества для него - диоксид углерода и вода, энергией служит солнечный свет. Органическое вещество может синтезироваться только в хлоропластах листа и зеленых частях стебля. Ведущая роль в этом процессе принадлежит зеленому пигменту хлорофиллу, в состав которого входит атом магния. Суммарным выражением фотосинтеза является реакция:

Получившаяся, таким образом, глюкоза впоследствии превращается в более сложные углеводы (в т. ч. в крахмал). Источником энергии для фотосинтеза служат преимущественно красные лучи спектра. Процесс фотосинтеза протекает сложно и многоступенчато. Он складывается из ряда последовательных реакций, часть которых протекает на свету, часть в темноте.

В световую фазу энергия солнечного света передается в форме фотонов или квантов. Проникая в хлоропласт, они поглощаются хлорофиллом и переводят некоторые его электроны со стабильного энергетического уровня на более высокий. Так возникают возбужденные светом электроны (е-), которые способны отрываться от молекул хлорофилла и попадать на молекулы веществ - переносчиков электронов, а затем по замкнутой цепи возвращаться на свой основной уровень, отдав при этом энергию на синтез АТФ. Новая порция света вновь возбуждает электроны хлорофилла. Энергия же связей синтезированной и накопленной АТФ тратится в дальнейшем на различные ассимиляционные процессы.

В клетках листа и в межклеточных пространствах всегда есть некоторое количество ионов н+ и он-, образующихся в результате диссоциации Н2О, которая происходит под влиянием света.