Fotosintezė yra procesas, kurio metu tam tikri organizmai, įskaitant augalus, iš ore esančio anglies dioksido ir vandens deguonies atomo sukuria cukrų. Šį procesą lemianti energija gaunama iš šviesos. Yra dvi fotosintezės fazės - šviesos reakcijos ir nuo šviesos nepriklausomos reakcijos, dar vadinamos Kalvino ciklu.
Šviesos reakcijos
Pirmasis fotosintezės etapas vadinamas „šviesos reakcijomis“, kai šviesos energija virsta chemine energija trumpalaikių energiją kaupiančių molekulių, ATP ir NADPH, ryšių pavidalu. Šios molekulės suteikia energijos iš fotosintezės susidariusiems cukrams gaminti nepriklausomose nuo šviesos reakcijose
Elektronų transportavimo grandinė
Energijos, esančios viename fotone, kuris yra viena šviesos dalelė, yra per daug, kad augalas galėtų naudoti iš karto. Vietoj to, kai tam tikros chlorofilo molekulės sugeria fotoną, jis sužadina porą elektronų, kurie tada yra praeina per grandinę sudarančių molekulių seriją, kuri netiesiogiai sukelia ATP ir NADPH.
PQ
PQ, trumpai apibūdinantis plastochinoną, yra molekulė elektronų pernašos grandinėje. Tai yra antra grandinės molekulė, gaunanti elektronų porą iš feofitino ir perduodanti ją citochromui b
6f kompleksas.PC
PC, sutrumpintai plastocianinas, yra vario turintis junginys elektronų perdavimo grandinėje, kuris priima elektronų porą iš citochromo b6f kompleksas. Plastocianino priklausomybė nuo vario yra viena iš priežasčių, kodėl varis yra gyvybiškai svarbi augalų maistinė medžiaga.
FD
FD, sutrumpintai vartojant ferredoksiną, yra baltymas, kuris nedalyvauja elektronų pernešimo grandinėje, tačiau vis tiek dalyvauja šviesos reakcijose. Šis fermentas perkelia elektronus, kuriuos sužadina kita chlorofilo molekulė, nei elektronai, iš elektronų transportavimo grandinės į fermentą, kuris kaupia šią šviesos energiją NADPH.