小夥伴們有沒有考慮過，我們所吃的食物中蘊含的能量都是從哪裡來的？
帶著這個問題，我們進行深入思考。下面舉個例子來說明。
比如，我們吃了一個雞蛋，我們能從中獲得含有能量的有機物。雞蛋中含有很多的營養物質，其中脂質、糖類、蛋白質等有機物中含有很多的能量。
這些雞蛋中的有機物是雞媽媽在體內合成的。顯而易見，雞媽媽需要進食各種營養物質，在其消化道內被分解成氨基酸、葡萄糖、核苷酸等小分子物質，再被腸道吸收，後運輸到組織細胞中合成自己的有機物。
雞吃的食物主要以植物種子為主。就算雞吃的是蟲子，蟲子也是以植物為食。
綠色植物為整個生物圈提供物質和能量，它的存在意義重大。
植物是如何製造有機物的呢？
在綠色植物細胞中有一種細胞器——葉綠體。葉綠體是綠色植物吸收吸收光能，合成有機物的場所。
標題中所說的“太陽能水輪機”就存在於葉綠體中，讓我們一探究竟。
葉綠體是光合作用的場所，它利用水和二氧化碳作原料，將太陽光能儲存在合成的有機物中，並且釋放出氧氣。
從上圖中可以看出光合作用根據需不需要光照大致可以分成光反應階段和暗反應階段。
光反應階段在含有光合色素的類囊體上發生，它包括兩個反應：一個是光解水產生氧氣和還原氫【H】；另一個反應是利用光能在有關酶的催化下合成ATP這種生命活動直接供能物質。
暗反應階段在葉綠體基質中發生，大體包括了三個反應：1，二氧化碳和五碳化合物在酶的催化下合成三碳化合物；2,三碳化合物被【H】還原，在ATP供能的情況下合成有機物（葡萄糖等有機物）；3，五碳化合物再生。因為這個反應過程是卡爾文最先發現的，故而命名為卡爾文循環。
時，我們已經瞭解到了，催化合成ATP的酶類似於“水輪機”。質子流推動“水輪機”源源不斷地合成ATP。那麼在葉綠體中合成ATP的酶結構又是怎樣的呢？
葉綠體ATP合成酶
類囊體上的色素吸收光能後，形成電子傳遞鏈（類似電流），從而推動光水解的質子儲存於葉綠體雙層膜之間的膜間隙。膜間隙中質子的濃度遠比葉綠體基質中的大（這是因為質子H可參加暗反應而被消耗掉）。濃度梯度類似於重力勢能，它將推動溶質從高濃度向低濃度轉移。
這種情況跟水力發電是非常一致的。
質子H在濃度梯度的作用下，由膜間隙側通過ATP合成酶（水輪機發電機）向基質側流動，從而帶動“水輪發電機”轉動。這樣，ATP合成酶（水輪機發電機）就可以源源不斷地合成ATP了。
ATP是生命活動的直接供能物質，它結構中的高能磷酸鍵斷裂將會釋放大量的能量。這些能量有約40%的又轉化到有機物中儲存起來。最終，葉綠體將光能轉化成穩定的化學能，儲存在有機物中。
這些有機物不僅供植物自己使用，當它被食用後，其中儲存的能量將在生態系統的各種生物成分中單向、遞減流動。這些能量推動著物質循環運動，讓生命有了活性。
思考：線粒體和葉綠體結構很相似，它們是同源的嗎？
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