Fotosyntéza je proces, ktorý rastliny používajú na vytváranie potravín pomocou svetelnej energie, oxidu uhličitého a vody. Tento proces je nevyhnutný pre rast a pokračuje počas celého životného cyklu rastliny. Miera fotosyntézy v rastlinách závisí od dostupnosti týchto troch prvkov. Sila svetla, ktoré je k dispozícii pre rastlinu, koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére a množstvo vody, ktorá je k dispozícii pre rastlinu, môžu všetky povzbudiť alebo spomaliť proces fotosyntézy. Aby mohlo dôjsť k chemickej reakcii fotosyntézy, musí existovať optimálna kombinácia týchto troch základných prvkov. Bez správneho vyváženia sa fotosyntéza môže spomaliť alebo úplne zastaviť.
Svetlo
Sila svetla dostupného pre rastlinu ovplyvňuje proces fotosyntézy. Fáza fotosyntézy závislá od svetla sa môže uskutočniť iba vtedy, keď je pre rastliny dostatočné množstvo svetla na absorbovanie. Ak nie je dostatok svetla, pigmenty, ako je chlorofyl, nemôžu absorbovať dostatok svetelnej energie na vytvorenie adenozíntrifosfátu, známeho tiež ako ATP. ATP je chemikália používaná rastlinou na ukladanie energie a je nevyhnutnou súčasťou druhej fázy fotosyntézy, ktorá sa nazýva fázou nezávislou od svetla. Z tohto dôvodu, zatiaľ čo fotosyntéza sa môže začať iba počas denného svetla, po vytvorení ATP sa proces môže kedykoľvek ukončiť, keď je k dispozícii príslušné množstvo vody a oxidu uhličitého.
Oxid uhličitý a voda
Fotosyntéza vyžaduje určité množstvo oxidu uhličitého, aby bola úspešná. Množstvo oxidu uhličitého dostupného v atmosfére sa znižuje vo vyšších nadmorských výškach, čo spomaľuje proces fotosyntézy. Pri extrémne vysokých nadmorských výškach môže tento proces úplne zabrániť nedostatok oxidu uhličitého. Okrem oxidu uhličitého si rastlina vyžaduje vodu aj pre chemickú reakciu, ktorá vytvára cukor. Každá molekula cukru produkovaná rastlinou vyžaduje šesť molekúl vody. Molekuly vody poskytujú vodík a zvyšný kyslík ostáva ako odpadový produkt. Ak množstvo vody, ktoré je k dispozícii, nestačí na dokončenie procesu, fotosyntéza sa zastaví, kým nebude k dispozícii viac vody.
Časový rámec
Aj keď miera fotosyntézy sa medzi rastlinnými druhmi a faktormi prostredia líši, je možné určiť presnú mieru fotosyntézy konkrétnej rastliny. V experimente uskutočňovanom na University of Colorado sa testovala rýchlosť fotosyntézy uskutočňovanej listnatými listami stromov. V tomto experimente sa zistilo, že testované listy spracovali 44,14 ppm (dielov na milión) plynného oxidu uhličitého v každej minúte fotosyntézy na každý gram povrchu listu.
