Фотосинтезата е процесът, който растенията използват за създаване на храна, използвайки светлинна енергия, въглероден диоксид и вода. Този процес е необходим за растежа и продължава през целия жизнен цикъл на растението. Скоростта на фотосинтеза в растенията зависи от наличието на тези три елемента. Силата на светлината, достъпна за растението, концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата и количеството вода, достъпно за растението, може да насърчи или забави процеса на фотосинтеза. Трябва да има оптимална комбинация от тези три основни елемента, за да настъпи химическата реакция на фотосинтезата. Без правилния баланс фотосинтезата може да се забави или да спре напълно.
Светлина
Силата на светлината, достъпна за растението, влияе върху процеса на фотосинтеза. Зависимият от светлината етап на фотосинтеза може да се осъществи само когато има достатъчно светлина, която растението може да поеме. Когато няма достатъчно светлина, пигменти като хлорофил не могат да абсорбират достатъчно светлинна енергия, за да създадат аденозин трифосфат, известен също като АТФ. АТФ е химикал, използван от растението за съхраняване на енергия, и е необходим компонент във втората фаза на фотосинтезата, която се нарича фаза, независима от светлината. Поради тази причина, докато фотосинтезата може да започне само през дневната светлина, след като АТФ е създаден, процесът може да завърши по всяко време, че е подходящото количество вода и въглероден диоксид на разположение.
Въглероден диоксид и вода
Фотосинтезата изисква определено количество въглероден диоксид, за да бъде успешен. Количеството въглероден диоксид, налично в атмосферата, намалява при по-високи височини, което забавя процеса на фотосинтеза. При изключително високи височини липсата на въглероден диоксид може да предотврати изцяло процеса. Освен въглероден диоксид, растението се нуждае и от вода за химичната реакция, която създава захар. Всяка молекула захар, произведена от растението, изисква шест молекули вода. Водните молекули осигуряват водород, оставяйки останалия кислород като отпадъчен продукт. Ако наличното количество вода не е достатъчно за завършване на процеса, фотосинтезата спира, докато се получи повече вода.
Времеви обхват
Въпреки че скоростта на фотосинтеза се различава между растителните видове и факторите на околната среда, възможно е да се определи точната скорост на фотосинтеза на конкретно растение. В експеримент, проведен в Университета в Колорадо, беше тествана скоростта на фотосинтеза, постигната от широколистни дървесни листа. В този експеримент беше установено, че тестваните листа обработват 44,14 ppm (части на милион) от въглероден диоксид във всяка минута на фотосинтеза за всеки грам листна повърхност.