Fotosynteesi
Elämä maapallolla perustuu auringonvalosta saatavaan energiaan, jonka yhteyttämiseen kykenevien eliöiden kloroplastit tallentavat ja muuttavat kemialliseksi energiaksi sokereiden ja muiden orgaanisten molekyylien muodossa.
Eliöt voidaan jakaa niiden käyttämien energia- ja hiililähteiden perusteella kahteen pääryhmään, auto- ja heterotrofeiksi. Autotrofit käyttävät hiililähteenään pelkästään hiiilidioksidista saatavaa epäorgaanista hiiltä. Autotrofeja, joihin mm. suurin osa kasveista kuuluu, kutsutaan myös biosfäärin tuottajiksi. Ne tarvitsevat elääkseen ainoastaan ilmakehän hiilidioksidia, vettä ja maaperän mineraaleja. Kasvit ovat tarkalleen ottaen fotoautorofeja eli yhteyttämiseen kykeneviä eliöitä, jotka käyttävät valoenergiaa orgaanisten yhdisteiden tuottamiseen. Muita fotoautorofeja ovat yksi- ja monisoluiset levät sekä tietyt prokaryootit (syanobakteerit, purppurabakteerit ja vihreät rikkibakteerit).
Harvinaisempi autotrofian muoto on ainoastaan prokaryooteilla esiintyvä kemoautotrofia, jonka merkitys maapallon biomassan tuottajana on pieni. Kemoautotrofit käyttävät hiililähteenään hiilidioksidia, mutta saavat tarvitsemansa energian valon sijaan hapettamalla epäorgaanisia yhdisteitä.
Heterotrofit ovat biosfäärin kuluttajia. Suurin osa heterotrofeista on kemoheterotrofeja, jotka ovat ihminen mukaan lukien suurelta osin riippuvaisia fotoautotrofien tuottamasta kemiallisesta energiasta. Ne käyttävät orgaanisia yhdisteitä energian ja hiilen lähteeksi biosynteettisiin reaktioihinsa. Poikkeuksena tästä ovat fotoheterotrofit (tietyt prokaryootit), jotka käyttävät energialähteenään valoa.
