Während der Phase der Photosynthese, die als lichtabhängige Reaktion bezeichnet wird, beginnen 12 Wassermoleküle den Prozess der Reaktion mit sechs Molekülen Kohlendioxid, um ein Molekül Glukose, sechs Moleküle Sauerstoff und sechs Moleküle zu produzieren Wasser. Licht und Enzyme in den Chloroplasten der Pflanze wirken als Katalysatoren für die lichtabhängige Reaktion und beginnen den Prozess, indem sie die Wassermoleküle in Elektronen, Protonen und Sauerstoff aufspalten. Die vollständige Reaktion, die auch die lichtunabhängige Phase der Photosynthese umfasst, lässt sich als 6CO2 + 12H2O + Licht und Pflanzenenzyme ausdrücken €”> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.
Die von den Wassermolekülen in der Lichtreaktionsphase freigesetzten Elektronen wandern entlang des Elektronentransportsystems innerhalb der Thylakoidmembranen des Chloroplasten und verlieren Energie, wenn sie jeden Transportpunkt entlang der Proteinkette passieren. Die durch die Elektronen verlorene Energie wird in den hochenergetischen Phosphatbindungen im Adenosintriphosphat (ATP) der Pflanzenzelle gespeichert. Einige der von den Wassermolekülen freigesetzten Protonen reagieren mit NADP, einem anderen Energietransportmittel, das in der Pflanzenzelle vorkommt. Die Reaktion bildet NADP-H, das dann die von den Protonen verlorene Energie speichert.
Die vom Chloroplasten absorbierte Lichtenergie wird sowohl in ATP als auch in NADP-H in Form von chemischer Energie gespeichert und in das Stroma der Pflanzenzelle transportiert. Die an das Stroma gerichtete Energie wird wieder umgewandelt und in den chemischen Bindungen gespeichert, die die neu gebildeten Zuckermoleküle umfassen, die die Pflanze als Energiequelle benötigt. Die zuckerproduzierende Phase im Stroma ist der lichtunabhängige Teil der Photosynthese und wird auch als Calvin-Zyklus bezeichnet.
