تقوم النباتات بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي.
مبدأ التمثيل الضوئي: تتمتع النباتات الخضراء بالقدرة على التمثيل الضوئي - بمساعدة الطاقة الضوئية والكلوروفيل ، وتحت تحفيز الإنزيمات ، تستخدم المياه والأملاح غير العضوية وثاني أكسيد الكربون في التمثيل الضوئي ، وإطلاق الأكسجين ، وامتصاص ثاني أكسيد الكربون ، وإنتاج المواد العضوية مثل مثل الجلوكوز ، لاستخدام النبات. من بينها ، يمتلك الكلوروفيل أ و ب أعلى معدل امتصاص في مناطق الطول الموجي الأزرق والأحمر. لذلك ، يعمل الضوء الأزرق 450 نانومتر والضوء الأحمر 660 نانومتر على تعزيز الكتلة الحيوية للنبات ومعدل النمو.
التكوُّن الضوئي: عملية تكوين التركيب المورفولوجي لأعضاء النبات في ظل ظروف الإضاءة. من أجل أن تكون قادرة على إدراك شدة الضوء وجودة الضوء واتجاه الضوء والفترة الضوئية للبيئة المحيطة والاستجابة لتغيراتها ، طورت النباتات نظام مستقبلات ضوئية (مستقبلات ضوئية). المستقبل الضوئي هو المفتاح للنباتات لاستشعار التغيرات في البيئة الخارجية. المستقبل الضوئي الرئيسي في التفاعل الضوئي للنباتات هو فيتوكروم.
توجد أصباغ الحساسية للضوء في النباتات في حالتين مستقرتين نسبيًا: نوع امتصاص الضوء الأحمر (Pr ، lmax =660 نانومتر) ونوع امتصاص الضوء الأحمر البعيد (Pfr ، lmax =730 نانومتر). فيتوكروم هو بروتين صبغى يساهم فى تكوين الصورة الضوئية وينظم نمو النبات ، ويلعب دورًا هامًا في عملية نمو وتطور النباتات بأكملها من الإنبات حتى النضج.
