식물은 광합성이라는 복잡한 화학 반응을 사용하여 빛 에너지, 대기의 이산화탄소 및 물로 음식을 만듭니다. 이들 각각은 다른 것에 의존하는 광합성 과정의 중요한 부분을 수행합니다. 빛 에너지는 태양으로부터 쉽게 흡수되고 대기로부터 이산화탄소를 흡수 할 수 있지만 때로는 물이 부족합니다. 물은 수소 광합성 과정에서 직접 사용될뿐만 아니라 탈수를 예방하는데도 사용되어 간접적으로 식물을위한 식량을 성공적으로 만들 수 있도록 지원합니다.
식물의 잎에는 가스 교환에 사용되는 기공이라는 구멍이 있습니다. 광합성 과정에서 물과 결합 된 이산화탄소는 기공을 통해 유입됩니다. 이 과정의 부산물 인 산소는 증산이라는 과정에서 수증기와 함께 이러한 구멍을 통해 방출됩니다. 그러나 건기에는 식물이 가능한 한 수분을 보존해야합니다. 이를 위해 식물은 기공을 닫아 수증기가 빠져 나가는 것을 방지합니다. 기공은 물로 채워져 기공을 막고 식물 내부의 수분을 봉인하는 가드 셀을 사용해야 만 닫을 수 있습니다.
물이 광합성 과정을 제공한다는 간접적 지원 외에도 발생하는 화학 반응에도 필요합니다. 이 과정에서 빛 에너지는 엽록소라는 색소와 반응하여 전자를 여기시킵니다. 생성 된 전하는 빛 에너지를 ATP라고도 알려진 아데노신 트리 포스페이트와 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오타이드 포스페이트 또는 NADPH라고하는 화학 물질로 변환합니다. 이 화합물은 태양으로부터 흡수 된 에너지를 저장하는 데 사용됩니다. 에너지 저장 과정에서 수소와 산소로 구성된 물 분자가 분리되어 이러한 요소가 분리됩니다. 그런 다음 수소는 ATP 및 NADPH의 도움으로 이산화탄소와 결합되어 식물의 에너지로 사용되는 설탕이됩니다. 대기 중의 이산화탄소를 사용 가능한 에너지 형태로 바꾸는 과정을 탄소 고정이라고합니다.