Valgusreaktsioonid
Valgusreaktsioonid on fotosünteesi esimene reaktsioonide jada, kus toimub valgusenergia neeldumine ja muutumine keemiliseks energiaks. Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sees oleval membraansüsteemil, mida kutsutakse tülakoidiks. Valgusreaktsioonide lõppsaadused on kõrge energeetilise väärtusega ATP ja NADPH, mida kasutatakse fotosünteesi pimereaktsioonides suhkrute moodustamiseks. Valgusreaktsiooni oluline vahesaadus on hapnik, mis vabaneb atmosfääri. Valgus neelatakse tülakoidi rakumembraanil paiknevates fotosüsteem II ja fotosüsteem I pigmendi-valgu kompleksides. Elektronid liiguvad saadud energia toimel läbi rea komponentide, mis käituvad redoksreaktsioonides kui elektronide doonorid ja aktseptorid. Selles reas on viimane elektronaktseptor NADP+, mis redutseeritakse NADPH-ks kahe elektroni toimel. Elektrontranspordi käigus pumbatakse prootoneid väljastpoolt, stroomast, tülakoidi sisse – luumenisse. See lisandub vee lagunemisel tekkinud prootonitele ja tulemuseks on tülakoidi membraanil prootongradient, mille energiat kasutab ATP süntaas ära ATP sünteesiks. Luumenis tekkinud hapniku molekulid liiguvad läbi membraani väljapoole, stroomasse ja uued vee molekulid luumenisse. See aine liikumine toimub läbi poolläbilaskva membraani osmoosi tõttu, ega nõua lisaenergiat. Üldkujul on fotosünteesi valgusreaktsioonide võrrand järgmine: 2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi + 8 kvanti → 2 NADPH + 3 ATP + O2