Växter och vegetation täcker ungefär 20 procent av jordens yta och är väsentliga för djurens överlevnad. Växter syntetiserar mat med hjälp av fotosyntes. Under denna process tar det gröna pigmentet i växter energi från solljus och omvandlar det till socker, vilket ger växten en matkälla.

Photosynthesis

Cellerna i växternas löv har speciella strukturer kallade kloroplaster. Fotosyntes sker inom dessa strukturer med hjälp av ett speciellt pigment (klorofyll), som fångar energi från solljus. Fotosyntes kräver vissa ytterligare kemikalier och producerar också avfallsprodukter. Den grundläggande kemiska ekvationen för fotosyntes är:

Koldioxid + vatten + solljus = glukos + syre

Mängden vatten och koldioxid som är tillgänglig för en växt bestämmer hastigheten vid vilken fotosyntes äger rum.

Glukos

Glukos är ett enkelt socker som innehåller sex kolatomer, 12 väteatomer och sex syreatomer. Både växter och djur använder denna molekyl för att skapa energi, vilket gör det nödvändigt för livet på jorden. När en växt utövar fotosyntes behöver den en källa av kol, väte och syre för att producera glukos, och det får dessa element från omgivningen. För att skapa en molekyl glukos måste växten absorbera sex molekyler koldioxid och sex molekyler vatten. Detta frigör sex syreatomer som släpps som avfall.

Koldioxid

Koldioxid står för 0,04 procent av gaserna i jordens atmosfär. Koldioxidmolekyler, en av glukosens byggstenar, består av en kolatom och två syreatomer. Enkla experiment visar att begränsning av exponering av en växt till koldioxid minskar drastiskt dess förmåga att utföra fotosyntes. I motsats härtill kan ökningen av växtens exponering för koldioxid öka fotosyntesen. Kommersiella växthusgaser utnyttjar detta faktum genom att öka tillgången på koldioxid för att påskynda tillväxten av växter.

Oxygen

Syre står för cirka 21 procent av jordens atmosfär. Växter kräver väte för att utföra fotosyntes i närvaro av koldioxidgas. Den vanligaste källan av väte på jorden är vatten, och denna molekyl innehåller två väteatomer men också en syreatom. Växter absorberar vatten från omgivningen för att erhålla det vätgas som behövs. Den extra syreatomen i vattenmolekylen är emellertid inte nödvändig och släpps därför som en avfallsprodukt i atmosfären.