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植物・藻類・一部の細菌が行う、光エネルギーを用いた有機物合成プロセス。葉緑体のチラコイドで光エネルギーをATPに変換し、ストロマで二酸化炭素を固定する。地球大気の酸素の大部分はこのプロセスによって生成された。現代エネルギー研究が「人工光合成」として模倣しようとしている自然の精巧な機構である。