光合作用是植物、藻类和某些细菌利用阳光能量将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的生物化学过程。这个过程可以分为两个主要阶段：光反应和暗反应。
光反应（Photosynthesis I）
1. 吸收光能：叶绿素等色素吸收太阳光中的光子，激发电子从低能级跃迁到高能级。
2. 水的分解：通过光解水反应，水分子被分解为氧气和氢离子。
3. 生成ATP和NADPH：光反应产生的ATP和NADPH储存了光能，这些能量将在后续的暗反应中用于合成葡萄糖。
暗反应（Photosynthesis II）
1. 固定CO2：在暗反应中，ATP和NADPH的能量被用来将二氧化碳固定成有机化合物，通常是葡萄糖。这个过程称为卡尔文循环。
2. 碳固定：通过一系列酶催化的反应，将CO2转化成糖分子。
3. 产生葡萄糖：最终，这些糖分子被用来合成葡萄糖和其他碳水化合物。
光合作用的表达式可以简化为以下形式：
[ CO_2 + H_2O + light rightarrow C_6H_{12}O_6 + O_2 ]
这个表达式表示二氧化碳（CO2）、水（H2O）和光能（light）在光合作用过程中被转化为葡萄糖（C6H12O6）和氧气（O2）。
光合作用是一个复杂的过程，但通过上述简化的表达式，我们可以清楚地看到它的基本工作原理。光合作用不仅对地球生态系统至关重要，因为它是所有生命的基础，还对全球气候调节和氧气生成起着关键作用。
