Die Photosynthese findet in zwei Phasen statt: die Lichtreaktionen und die Dunkelreaktionen. Die Lichtreaktionen haben ihren Namen, weil sie die Anwesenheit von direktem Licht erfordern, während die Dunkelreaktionen nicht die gleichen Voraussetzungen haben . Lichtreaktionen treten größtenteils in den Thylakoidstapeln in der Grana auf, während dunkle Reaktionen nicht auftreten, obwohl sie auch tagsüber am häufigsten auftreten.
Lichtreaktionen beinhalten die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) und Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH). Das Chlorophyll in der Pflanze absorbiert die Energie des Lichts und beginnt eine Abfolge von Ereignissen, die zur Produktion von ATP, NADPH und Sauerstoff mit der Aufspaltung von H2O-Molekülen führt. Die Spaltöffnungen setzen Sauerstoff frei und die anderen beiden Nebenprodukte produzieren Zucker als Teil der dunklen Reaktionen.
Wenn die Dunkelreaktionen beginnen, wird Kohlendioxid mit ATP und NADPH zu Zucker in einem Prozess, der als Calvin-Zyklus oder Kohlenstofffixierung bezeichnet wird. Dieser Zyklus besteht aus drei Schritten: Kohlenstofffixierung, -reduzierung und -regeneration. Wenn diese Reaktionen stattfinden, ist die Pflanze bereit, den Kreislauf von vorne zu beginnen, damit die Pflanze Kohlendioxid in eine nützliche Substanz umwandeln kann.
