Fotosintesis
Dari semua radiasi Matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm), dan violet (< 400 nm). Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah, sementara klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.
Unsur periode 2
Karbon penting bagi kehidupan. Ini karena kemampuannya membentuk banyak ragam rantai yang berbeda-beda panjangnya. Pada awalnya diperkirakan bahwa molekul berbasis karbon dalam kehidupan hanya dapat diperoleh dari makhluk hidup. Mereka diduga mengandung 'percikan kehidupan'. Namun, pada tahun 1828, urea disintesis dari pereaksi anorganik dan cabang-cabang kimia organik dan anorganik bersatu. Makhluk hidup mendapatkan hampir semua karbon mereka dari karbon dioksida, baik dari atmosfer maupun yang terlarut dalam air. Fotosintesis oleh tumbuhan hijau dan plankton fotosintetik menggunakan energi dari matahari untuk memisahkan air menjadi oksigen dan hidrogen. Oksigen dilepaskan ke atmosfer, air tawar dan laut, sementara hidrogen bergabung dengan karbon dioksida untuk menghasilkan karbohidrat. Beberapa karbohidrat digunakan, bersama dengan nitrogen, fosfor dan unsur-unsur lain, untuk membentuk molekul monomer kehidupan lainnya. Ini termasuk basa dan gula untuk RNA dan DNA, serta asam amino untuk protein. Makhluk hidup yang tidak berfotosintesis harus bergantung pada mengkonsumsi makhluk hidup lainnya untuk sumber molekul karbon mereka. Sistem pencernaan mereka memecah karbohidrat menjadi monomer yang dapat mereka gunakan untuk membangun struktur sel mereka sendiri. Respirasi memberikan energi yang dibutuhkan untuk reaksi-reaksi ini. Dalam respirasi oksigen bergabung kembali karbohidrat, untuk membentuk karbon dioksida dan air lagi. Energi yang dilepaskan dalam reaksi ini disediakan untuk kebutuhan energi sel.