Bild:amenic181/iStock/GettyImages
I fotosyntetiska ljusreaktioner absorberar klorofyll fotoner och använder energin för att dela vatten, frigöra O₂ och tillföra elektroner som färdas genom elektrontransportkedjan för att generera NADPH och ATP. Dessa energibärare ger energi till Calvin-cykeln, där CO₂ fixeras till kolhydrater.
Gröna växter är beroende av klorofyll för att fånga ljusenergi. När en foton träffar en klorofyllmolekyl exciteras en av dess elektroner till ett högre energitillstånd. Denna strömsatta elektron överförs till den primära elektronacceptorn, vilket initierar elektrontransportkedjan som kulminerar i reduktionen av NADP⁺ till NADPH.
För att fylla på den förlorade elektronen oxiderar klorofyll vattenmolekyler i en process som kallas fotolys. Varje vattenmolekyl delar sig i två syreatomer, som kombineras för att bilda O₂-gas som släpps ut i atmosfären, och två protoner (H⁺) plus två elektroner. Protonerna kommer in i tylakoidlumen och skapar en protongradient som driver ATP-syntes via ATP-syntas.
Vatten är alltså den enda elektrondonatorn i ljusreaktionerna, och dess oxidation förser både elektronerna som krävs för NADPH-bildning och protonerna som driver ATP-produktionen.
Med NADPH och ATP genererade går växten in i Calvin-cykeln, uppsättningen mörka reaktioner som fixerar atmosfärisk CO₂ till sockerarter. NADPH donerar elektroner för att reducera ribulos-1,5-bisfosfat (RuBP), medan ATP tillhandahåller energin för de katalytiska stegen. Nettoresultatet är syntesen av en kolhydrat med den empiriska formeln CH₂O, oftast glukos (C₆H₁₂O6).
Medan Calvin-cykeln fortskrider utan ljus, är den tätt kopplad till ljusreaktionerna eftersom den beror på de energibärare som produceras där. Syre som frigörs under fotolys tas samtidigt upp av växten för cellandning, vilket fullbordar energicykeln.
