La photosynthèse est un processus complexe divisé en deux étapes par les biologistes des plantes. La première étape est la réaction dépendante de la lumière, tandis que la deuxième étape est la réaction indépendante de la lumière ou la réaction sombre.
Dans la première étape, l'énergie lumineuse est piégée par le chloroplaste et convertie en énergie chimique contenue dans l'adénosine triphospate, en abrégé ATP, et le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate, en abrégé NADPH. Ces deux molécules sont normalement utilisées dans la deuxième étape du processus de photosynthèse.
Dans la deuxième étape, les atomes d'hydrogène qui aident à la formation du glucose sont fournis par le NADPH, tandis que l'énergie nécessaire à la réalisation de ce processus et d'autres réactions de synthèse du glucose est fournie par l'ATP. La première étape de la photosynthèse dépend normalement du flux des électrons et de l'énergie initiée par l'énergie lumineuse.
Lorsque les pigments du photosystème I sont frappés par la lumière et que leurs électrons sont excités, le processus de photosynthèse commence. L'énergie rapide se déplace de molécule en molécule jusqu'à ce qu'elle atteigne P700, une molécule spéciale de chlorophylle. Cette molécule spéciale utilise l'énergie des électrons excités pour élever ses électrons à un niveau d'énergie plus élevé qui leur permet d'être capturés par une molécule accepteur d'électrons adjacente.