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物質代謝の過程で，生物が低分子物質から高分子物質をつくり出す作用をさす．光合成での同化作用である光同化にはエネルギーが必要であり，電子伝達反応で生成されるATPとNADPHが利用される． CO2同化の場合，Rubisco (ルビスコ)がCO2を固定し，還元的ペントースリン酸回路において固定炭素の還元反応が起こる．最終的に葉緑体ではデンプン，細胞質ではショ糖の形で貯蔵される．他の無機物は水とともに根から吸収される．植物の窒素源は水中や土壌中に含まれる硝酸イオンやアンモニウムイオンであり，これらも光同化によってグルタミン酸などになる．硫黄源となる硫酸イオンも根によって取り込まれ，硫化水素を経てシステインとなる．
