Fotosystemer bruker lys for å gi energi til et elektron, som deretter brukes i en elektrontransportkjede for å skape høyenergimolekyler for bruk i mørke reaksjoner av fotosyntese. Slike reaksjoner er kjent som fotofosforylering og utgjør lysreaksjonstrinnet for fotosyntese.
Fotosystemer er komplekse ordninger av klorofyll a med andre pigmenter, inkludert klorofyll b, xanthophylls og karotenoider, som fanger lysenergi for å gi energi til et elektron fjernet fra et vann molekyl. I planter er fotosystemer lokalisert i tykaloidmembranen i kloroplasten. To typer fotosystemer er identifisert som fotosystem I og fotosystem II.
P680 er formen av klorofyll som brukes i fotosystem I, og elektronet transporteres fra pigmentene til et ferredoksinprotein. Planter har fotosystem I i tillegg til fotosystem II.
P700 er form av klorofyll som brukes i fotosystem II, og elektronet transporteres til et plastokinonmolekyl. Mange fotosyntetiske bakterier har bare fotosystem II. Cyanobakterier er et bemerkelsesverdig unntak med begge typer fotosystemer.
Ved syklisk fotofosforylering blir den energiserte elektronen som frigjøres av fotosystemet og brukes i elektrontransportkjeden, returnert til fotosystemet I. Denne prosessen produserer ATP.
Ved ikke-syklisk fotofosforylering passerer elektronet fra fotosystem II gjennom en serie reaksjoner til fotosystem I, som reaktiverer elektronet ved hjelp av lys for en annen reaksjonsserie. Elektronet returneres ikke til fotosystemene, og NADPH opprettes.
