生物為了生長和繁殖，除了需要可用於建構細胞成分的基本物質外,也須取得能量。對於生物而言，可以取得能量的方式只有兩種：一是藉光合作用捕捉光能，二是氧化有機或無機物質。
生物為了合成碳水化合物，脂質，蛋白質，和核酸，必須吸收的元素有碳(C)，氫(H)，氧(O)，氮(N)，硫(S)，和磷(P)。由於生活環境的條件不同，他們演化出不同的方式來取得所需的生命原料。其中以碳的來源，生物又粗分為自營性和異營性兩種。所有的生物都需要利用醣解作用以產生生活所需的能量，唯自營性的生物（如行光合作用或硝化、硫化作用）不需要從外界取得醣類,異營性的生物則需要從環境中攝取醣類以取得生活所需之能量。
利用室外生長的植物來證明澱粉是光合作用的產生物，而光照是光合作用製造澱粉的必要條件。更進一步我們還可以探討各種不同色光對植物行光合作用而合成澱粉的影響及原理。 開始實驗
微生物的生長受到許多環境因素的影響，如溫度，氧氣濃度，滲透壓，酸鹼度，和鹽度等等。雖然今日的地球環境和古早以前很不一樣，(宜人多了...)有些地區的環境極端，至今仍只有一些特殊的細菌可以生活... 開始實驗
光合作用 (photosynthesis) 是綠色植物利用光能，在葉綠體中將二氧化碳、水和無機物造成有機養料的作用，其中包括光能的吸收、能量轉換，故光合作用是一種將光能轉變成化學能的作用。而在植物中負責吸收光能的分子即是色素... 開始實驗
從「光的必要性-細菌篇」一實驗中，阿榮發現到竟然有細菌可以不需要光，有不需要含碳的食物就可以生活。他想：一定是培養基中還有它們「可以吃的食物」。他覺得這種現象太神奇了，很想進一步研究，便先到圖書館查書，找到一些資料... 開始實驗