Au cours de l'étape de la photosynthèse appelée réaction dépendante de la lumière, 12 molécules d'eau commencent le processus de réaction avec six molécules de dioxyde de carbone pour produire une molécule de glucose, six molécules d'oxygène et six molécules de l'eau. La présence de lumière et d'enzymes dans les chloroplastes de la plante agissent comme les catalyseurs de la réaction dépendante de la lumière et commencent le processus en divisant les molécules d'eau en électrons, protons et oxygène. La réaction complète, qui comprend également l'étape de photosynthèse indépendante de la lumière, peut être exprimée sous la forme 6CO2 + 12H2O + lumière et enzymes végétales €”> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.
Les électrons libérés par les molécules d'eau au stade de la réaction lumineuse voyagent le long du système de transport d'électrons à l'intérieur des membranes thylakoïdes du chloroplaste et perdent de l'énergie lorsqu'ils passent chaque point de transport le long de la chaîne des protéines. L'énergie perdue par les électrons est stockée dans les liaisons phosphate à haute énergie dans l'adénosine triphosphate de la cellule végétale, ou ATP. Certains des protons libérés par les molécules d'eau réagissent avec le NADP, qui est un autre agent de transport d'énergie présent dans la cellule végétale. La réaction forme du NADP-H, qui stocke ensuite l'énergie perdue par les protons.
L'énergie lumineuse absorbée par le chloroplaste est stockée à la fois dans l'ATP et le NADP-H sous forme d'énergie chimique et transportée vers le stroma de la cellule végétale. L'énergie dirigée vers le stroma sera à nouveau convertie et stockée dans les liaisons chimiques qui composent les molécules de sucre nouvellement formées dont la plante a besoin comme source d'énergie. L'étape de production de sucre qui se déroule dans le stroma est la partie indépendante de la lumière de la photosynthèse et est également appelée cycle de Calvin.
