光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程。这一过程发生在叶绿体中，主要包括光反应和暗反应两个阶段。光反应在类囊体膜上进行，通过光系统Ⅱ和光系统Ⅰ吸收光能，将水分解产生氧气、H⁺和电子，同时生成ATP和NADPH。暗反应（卡尔文循环）在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的ATP和NADPH将二氧化碳固定并还原为糖类。光合作用不仅为生物圈提供能量和氧气，还是碳循环的关键环节。影响光合作用的因素包括光照强度、二氧化碳浓度、温度等。理解光合作用的机理有助于提高农作物产量和解决环境问题。