光合作用是植物、藻类和某些细菌利用阳光将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程。这一过程对于地球上的生命至关重要，因为它不仅为植物自身提供了能量来源，还为整个生态系统中的其他生物提供了食物和氧气。光合作用主要可以分为三个关键阶段：吸收光能、电子传递与化学合成以及碳固定。
首先，在吸收光能的过程中，叶绿素等色素分子位于植物叶片的类囊体膜上，它们能够捕捉太阳光的能量。当光线照射到这些色素时，它们会激发电子至更高的能级状态。这个被激发的状态使得电子变得不稳定，从而开始后续的反应链。
接着是电子传递与化学合成阶段。在此期间，那些高能态的电子通过一系列载体蛋白组成的电子传递链移动，并伴随有质子梯度的建立。这个过程中会产生ATP（腺苷三磷酸）和NADPH这两种重要的中间产物，它们将在接下来的步骤中用于驱动碳固定反应。
最后，在碳固定环节中，植物使用从上述两个阶段获得的能量和还原力来将无机碳源如二氧化碳转化成有机分子。最常见的方式是由卡尔文循环完成，该循环利用RuBisCO酶将CO₂固定到一个五碳糖——核酮糖-1,5-二磷酸上，然后经过多步生化反应最终形成葡萄糖等有机物。
综上所述，光合作用由吸收光能、电子传递与化学合成以及碳固定这三个相互关联且精密协调的过程组成。每个步骤都不可或缺，共同确保了地球上生命的可持续发展。
