另见：加尔文周期
在光合作用中，依赖光的反应利用来自太阳的光能来分裂水（光解）。这些水已经被植物吸收了。水被分解后，会产生氧气、氢气和电子。这些电子在叶绿体的结构中移动，并通过化学渗透作用，形成ATP。
氢气被转化为NADPH，然后被用于不依赖光的反应。氧气作为光合作用的废物从植物中扩散出来。这一切都发生在叶绿体的颗粒状葡萄球体中。
依赖于光的反应
电子的运动
- 光线照射到叶绿体上，它吸收光线并将其捕获。
- 叶绿素将光线传导到反应中心。
- 反应中心的一个电子被激发到一个更高的能级，并被一个电子接受体接收。这个电子来自水的分裂：（H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-）。
- 电子沿着一系列的电子载体传递。它正沿着能级向下移动，失去能量。这种能量导致氢气从叶绿素的细胞质中泵入粒状体内部的葡萄球体空间。氢气通过蛋白质通道扩散并流回细胞质。当氢气沿着浓度梯度扩散时，ATP由ADP和无机磷酸盐制成。
- 最终，电子被用来将NADP与光解产生的氢气一起还原成NADPH。
历史
科林-弗兰纳里在1779年首次提出光合作用需要光的观点。他认识到需要的是落在植物上的阳光，尽管约瑟夫-普里斯特利在1772年就注意到氧气的产生与光没有关系。Cornelius Van Niel在1931年提出，光合作用是一个一般机制的案例，其中光子被用来光分解氢供体，氢被用来还原CO
2.然后在1939年，罗宾-希尔表明，孤立的叶绿体会制造氧气，但不会固定CO
2这表明光反应和暗反应发生在不同的地方。这导致后来发现了光系统1和2。
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- 光合作用
- 不依赖光的反应