Fotosinteza je postopek, s katerim rastline ustvarjajo hrano z uporabo svetlobne energije, ogljikovega dioksida in vode. Ta postopek je potreben za rast in se nadaljuje v celotnem življenjskem ciklu rastline. Hitrost fotosinteze v rastlinah je odvisna od razpoložljivosti teh treh elementov. Moč svetlobe, ki je na voljo rastlini, koncentracija ogljikovega dioksida v ozračje in količina vode, ki je na voljo rastlini, lahko spodbudi ali upočasni proces fotosinteza. Za nastanek kemijske reakcije fotosinteze mora obstajati optimalna kombinacija teh treh bistvenih elementov. Brez pravilnega ravnovesja se lahko fotosinteza upočasni ali popolnoma ustavi.
Svetloba
Moč svetlobe, ki je na voljo rastlini, vpliva na proces fotosinteze. Stopnja fotosinteze, odvisna od svetlobe, lahko poteka le, kadar ima rastlina na voljo dovolj svetlobe, da jo absorbira. Kadar ni dovolj svetlobe, pigmenti, kot je klorofil, ne morejo absorbirati dovolj svetlobne energije, da bi ustvarili adenozin trifosfat, znan tudi kot ATP. ATP je kemikalija, ki jo rastlina uporablja za shranjevanje energije in je nujna komponenta v drugi fazi fotosinteze, ki se imenuje svetlobno neodvisna faza. Iz tega razloga, medtem ko se lahko fotosinteza začne šele podnevi, potem ko je ATP ustvarjen, postopek se lahko kadar koli zaključi, kolikor je ustrezna količina vode in ogljikovega dioksida na voljo.
Ogljikov dioksid in voda
Za uspeh fotosinteze je potrebna določena količina ogljikovega dioksida. Količina ogljikovega dioksida, ki je na voljo v ozračju, se na višjih nivojih zmanjša, kar upočasni proces fotosinteze. Pri izredno visokih nadmorskih višinah lahko postopek v celoti prepreči pomanjkanje ogljikovega dioksida. Rastlina poleg ogljikovega dioksida potrebuje tudi vodo za kemijsko reakcijo, ki ustvarja sladkor. Vsaka molekula sladkorja, ki jo proizvede rastlina, zahteva šest molekul vode. Molekule vode zagotavljajo vodik, preostali kisik pa ostane kot odpadni produkt. Če količina vode, ki je na voljo, ni dovolj za dokončanje postopka, se fotosinteza ustavi, dokler ni na voljo več vode.
Časovni okvir
Čeprav se stopnja fotosinteze razlikuje med rastlinskimi vrstami in okoljskimi dejavniki, je mogoče natančno določiti stopnjo fotosinteze določene rastline. V poskusu, opravljenem na univerzi v Koloradu, je bila preizkušena stopnja fotosinteze, dosežene z listi listavcev. V tem poskusu je bilo ugotovljeno, da so testirani listi obdelali 44,14 ppm (delcev na milijon) plina ogljikovega dioksida v vsaki minuti fotosinteze za vsak gram listne površine.
