众所周知,所有细胞必须不断消耗燃料分子以维持自身,生长和繁殖。诸如通过分解代谢细胞过程释放的生物工作的直接能量来源是葡萄糖的燃料分子。地球上的生命必须具有恒定的能量来源,可以从简单的起始材料中获取并用于生成复杂的燃料分子。所有生命形式所依赖的最终能量来源是来自太阳的可见光。在能够被活细胞利用之前,必须首先将光能转化为化学(键)能。这种转化仅在绿色植物和某些细菌的细胞中实现。在绿色植物中,它与物质转化相结合,其中相对低能量的化合物,二氧化碳和水被转化为高能化学分子。
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