Ljusreaktioner uppstår när växter syntetiserar mat från koldioxid och vatten, med hänvisning specifikt till den del av energiproduktion som kräver ljus och vatten för att generera elektroner som behövs för ytterligare syntes. Vatten ger elektronerna genom splittring i väte och syreatomer. Syreatomerna kombineras i en kovalent bunden syremolekyl med två syreatomer medan väteatomerna blir vätejoner med en reservelektron vardera.

Som en del av fotosyntes släpper växter syre - som en gas - in i atmosfär medan elektronerna och vätejoner eller protoner reagerar vidare. Dessa reaktioner behöver inte längre ljus för att fortsätta, och är kända i biologi som de mörka reaktionerna. Elektronerna och protonerna passerar genom en komplex transportkedja som gör att växten kan kombinera väte med kol från atmosfären för att producera kolhydrater.

TL; DR (för länge, läste inte)

Ljusreaktioner - ljusenergi i närvaro av klorofyll - splittrar vatten. Splitting vatten till syrgas, vätejoner och elektroner producerar energin för efterföljande elektron- och protontransporter och ger energi till att producera sockerarterna som växten behöver. Dessa efterföljande reaktioner bildar Calvin-cykeln.

Vatten ger elektroner till fotosyntes

Gröna växter som använder fotosyntes för att producera energi för tillväxt innehåller klorofyll. Klorofyllmolekylen är en nyckelkomponent i fotosyntes genom att den kan absorbera energi från ljus vid början av ljusreaktionerna. Molekylen absorberar alla färger av ljus utom grönt, vilket det speglar, och varför växterna ser grönt.

I ljusreaktioner absorberar en molekyl av klorofyll en ljusfot, vilket gör att en klorofyllelektron överföres till en högre energinivå. De energierade elektronerna från klorofyllmolekylerna strömmar ner en transportkedja till en förening som heter nikotinamidadenindinukleotidfosfat eller NADP. Klorofyll ersätter sedan de förlorade elektronerna från vattenmolekyler. Syreatomen bildar syrgas medan väteatomer bildar protoner och elektroner. Elektronerna fyller på klorofyllmolekylerna och tillåter fotosyntesprocessen att fortsätta.

Calvins cykel

Calvincykeln använder den energi som produceras av ljusreaktionerna för att göra kolhydraterna växten behöver. De lätta reaktionerna producerar NADPH, vilket är NADP med en elektron och en vätejon och adenosintrifosfat eller ATP. Under Calvin-cykeln använder anläggningen NADPH och ATP för att fixa koldioxid. Processen använder kolet från atmosfärisk koldioxid för att producera kolhydrater av formen CH _{2O. En produkt av Calvin-cykeln är glukos, C 6H 12O 6.}

Slutet av elektrontransportkedjan som ger växter energi för att bilda kolhydrater kräver att en elektronacceptor regenererar den utarmade ATP. Samtidigt som de engagerar sig i fotosyntes absorberar växter vissa syre i en process som kallas andning. Vid andning blir syrgas den sista elektronacceptorn.

I exempelvis jästceller kan de producera ATP även i frånvaro av syre. Om det inte finns något syre tillgängligt, kan andning inte ske och dessa celler ingriper i en annan process som kallas fermentation. Vid fermentering är de slutliga elektronacceptorerna föreningar som producerar joner, såsom sulfat- eller nitratjonerna. I motsats till gröna växter kräver sådana celler inte något ljus och ljusreaktionerna äger inte rum