Katso myös:Calvinin sykli

Fotosynteesissä valosta riippuva reaktio käyttää auringon valoenergiaa veden hajottamiseen eli fotolyysissa kasvin ottamasta vedestä. Veden fotolyysissä syntyy Happi, vetyä (protonit) ja elektroneja. Fotolyysi tapahtuu fotosysteemi II:n (PSII) yhteydessä, jossa hapen muodostamisesta vastaa hapen muodostava kompleksi (Mn-klusteri).

Mekanismi lyhyesti

  • Fotonyt läpäisevät pigmentit ja virittävät elektroneja fotosysteemeissä (ensin PSII, sitten PSI).
  • PSII hajottaa vettä ja vapauttaa elektroneja, jotka kulkevat elektroninsiirtoketjun kautta: plastoquinone → cytochrome b6f → plastosyanini → fotosysteemi I.
  • Elektronit PSI:ssä virittyvät uudelleen ja siirtyvät ferredoksiiniin; ferredoksiini luovuttaa elektronit ferredoksiini–NADP+–reduktaasille, joka pelkistää NADPH:ksi stromassa.
  • Elektroninsiirron aikana protonit pumpataan tylakoidilumenin puolelle (veden fotolyysin ja cytochrome b6f-kompleksin vaikutuksesta), jolloin kalvolle syntyy protonigradientti. Tämän gradientin energiaa käytetään ATP:n muodostukseen ATP-syntaasin kautta (kemosmoosi), jolloin syntyy ATP:tä.
  • Lisäksi voi tapahtua sitkeää (syklistä) elektronien kiertoa PSI:n kautta, mikä tuottaa pelkästään ATP:ta ilman NADPH:n muodostusta ja tasapainottaa ATP/NADPH-suhdetta.

Tuotteet ja sijainti

Valosta riippuvan reaktion päätuotteita ovat ATP ja NADPH, joita käytetään myöhemmin valosta riippumattomissa reaktioissa (Calvinin sykli). Veden hajoamisen sivutuotteena syntyvä Happi diffundoituu ulos kasvista ja ilmakehään fotosynteesin jätetuotteena. Kaikki nämä tapahtumat sijoittuvat kloroplastien tylakoidikalvostoon, erityisesti grana-tylakoideissa sekä niitä yhdistävissä stromatylaikoideissa — käytännössä siis kloroplastien grana-tylakoidissa.

Yksinkertaistettu, karkeasti arvioitu nettoreaktio valosta riippuvassa vaiheessa voidaan ilmaista esimerkiksi muodossa (ei tarkka stokiometria):

valo + vesi → O2 + ATP + NADPH

ATP ja NADPH:k siirtyvät stromaaliin, jossa ne tarjoavat energian ja pelkistysvoiman hiilen sidontaan Calvinin syklissä (Calvinin sykli).