高中生物课程中的《光合作用》是生物学中的关键概念，主要涉及植物和其他光合生物如何通过光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。这个过程是地球生命的基础，也是农业生产的重要理论基础。
光合作用发生在植物细胞的叶绿体中。叶绿体是一种双层膜的细胞器，内部含有丰富的色素，主要是叶绿素a和b，以及类胡萝卜素，这些色素的作用是捕获光能。叶绿体内部的类囊体是由多个扁平的囊状结构堆叠而成，形成了光合膜，是光合作用的主要场所。
光合作用可以分为两个阶段：光反应和暗反应。光反应在类囊体的薄膜上进行，需要光照、水和叶绿体色素。在这个过程中，水被光解为氢离子（[H]）和氧气，同时产生了ATP（腺苷三磷酸）和NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸还原酶），这两个化合物都是暗反应的能量来源。光反应不需酶的催化，因为能量的转换是一个物理过程。
暗反应，也称为Calvin循环，发生在叶绿体基质中，包括CO2的固定、C3的还原等步骤。CO2与C5化合物结合形成C3，然后在NADPH和ATP的作用下还原为葡萄糖等有机物，同时再生C5。暗反应是化学反应，需要酶的参与，将光反应产生的活跃化学能转化为稳定的化学能。
光合作用的影响因素主要包括光照强度、光质、CO2浓度和温度。光照强度达到一定值后，光合速率不再增加，称为光饱和点。光质，即不同波长的光，对光合速率有影响，红橙光和蓝紫光对光合作用最有利。CO2浓度增加可以提高光合速率，但过高会抑制气孔开放，影响光合作用。温度对光合作用也有显著影响，存在一个最佳温度，过高或过低都会降低光合效率。
在农业生产实践中，可以通过调整这些因素来提高作物产量。例如，通过通风、施加富含CO2的有机肥料或者使用碳酸氢铵等方式提高农田的CO2浓度。温室种植时，选择透明或蓝紫色的覆盖材料可以优化光质，促进光合作用。此外，新疆哈密瓜特别甜的原因，就在于其生长的白天温度高，光合作用旺盛，晚上温度低，呼吸作用减弱，使得有机物的净积累量增加。
《光合作用》这一主题涵盖了生物学中能量转换、细胞结构、环境影响等多个重要知识点，对于理解生态系统和农业生产具有深远的意义。
