光合作用原理的核心内容可归纳为以下五个方面：

一、基本定义与反应式

绿色植物通过叶绿体利用光能，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，同时释放氧气。化学反应式为： $$ 6CO_2 + 6H_2O + 光能 \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 $$

该过程分为光反应和暗反应两个阶段。

二、光反应阶段

1. 场所 ：叶绿体类囊体膜

2. 条件 ：光能、色素（叶绿素a、b等）、酶

3. 过程

   • 光能被色素吸收，转化为电能，形成电子传递链

   • 水分解产生氧气（光解反应）

   • 通过质子梯度驱动ATP合成（非循环式光合磷酸化）

   • 生成NADPH（循环式光合磷酸化）

三、暗反应阶段（卡尔文循环）

1. 场所 ：叶绿体基质

2. 条件 ：ATP、NADPH、酶

3. 过程

   • 二氧化碳固定（C₅化合物与CO₂结合）

   • 通过三羧酸循环（TCA循环）生成糖类（如葡萄糖）

   • 无需光能直接参与，依赖光反应提供的能量载体

四、能量转换与物质循环

• 能量转换 ：光能→电能→化学能（ATP、NADPH）→糖类

• 物质循环 ：二氧化碳被固定为有机物质，氧气释放到大气中，维持碳-氧平衡

五、影响因素

• 环境因素 ：光照强度、二氧化碳浓度、温度等

• 生理调节 ：气孔开闭控制CO₂吸收，光反应与暗反应的速率协调

总结 ：光合作用通过光反应和暗反应的紧密配合，实现了太阳能向化学能的转化，同时为地球生命提供氧气和有机物，是生态系统中能量流动和物质循环的基础。