As reações leves ocorrem quando as plantas sintetizam alimentos a partir de dióxido de carbono e água, referindo-se especificamente à parte da produção de energia que requer luz e água para gerar elétrons necessários para uma síntese posterior. A água fornece os elétrons dividindo-se em átomos de hidrogênio e oxigênio. Os átomos de oxigênio se combinam em uma molécula de oxigênio de dois átomos de oxigênio ligada covalentemente enquanto os átomos de hidrogênio se tornam íons de hidrogênio com um elétron sobressalente cada.

Como parte da fotossíntese, as plantas liberam oxigênio - como gás - no atmosfera enquanto os elétrons e íons de hidrogênio ou prótons reagem mais. Essas reações não precisam mais de luz para continuar, e são conhecidas na biologia como as reações escuras. Os elétrons e prótons passam por uma complexa cadeia de transporte que permite à planta combinar o hidrogênio com o carbono da atmosfera para produzir carboidratos.

TL; DR (Demasiado longo; não leu)

Reações de luz - energia luminosa na presença de clorofila - divide a água. Dividir a água em gás oxigênio, íons de hidrogênio e elétrons produz a energia para o transporte subsequente de elétrons e prótons e fornece a energia para produzir os açúcares de que a planta precisa. Essas reações subseqüentes formam o ciclo de Calvin.

Como a água fornece elétrons para a fotossíntese

As plantas verdes que usam a fotossíntese para produzir energia para o crescimento contêm clorofila. A molécula de clorofila é um componente chave da fotossíntese, pois é capaz de absorver energia da luz no início das reações de luz. A molécula absorve todas as cores da luz, exceto verde, que reflete, e é por isso que as plantas parecem verdes.

Em reações de luz, uma molécula de clorofila absorve um fóton de luz, fazendo com que um elétron da clorofila seja transferido para nível de energia mais alto. Os elétrons energizados das moléculas de clorofila fluem por uma cadeia de transporte até um composto chamado nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato ou NADP. A clorofila substitui os elétrons perdidos das moléculas de água. Os átomos de oxigênio formam o gás oxigênio enquanto os átomos de hidrogênio formam prótons e elétrons. Os elétrons reabastecem as moléculas de clorofila e permitem que o processo de fotossíntese continue.

O ciclo de Calvin

O ciclo de Calvin usa a energia produzida pelas reações de luz para produzir os carboidratos que a planta precisa. As reações de luz produzem o NADPH, que é o NADP com um elétron e um íon de hidrogênio, e trifosfato de adenosina ou ATP. Durante o ciclo de Calvin, a planta usa NADPH e ATP para fixar o dióxido de carbono. O processo usa o carbono do dióxido de carbono atmosférico para produzir carboidratos da forma CH _{2O. Um produto do ciclo de Calvin é a glicose, C 6H 12O 6.}

O fim da cadeia de transporte de elétrons que dá às plantas a energia para formar carboidratos requer que um aceptor de elétrons se regenere ATP esgotado. Ao mesmo tempo em que se envolvem na fotossíntese, as plantas absorvem um pouco de oxigênio em um processo chamado respiração. Na respiração, o oxigênio se torna o receptor final de elétrons.

Em células de levedura, por exemplo, eles podem produzir ATP mesmo na ausência de oxigênio. Se não houver oxigênio disponível, a respiração não pode ocorrer e essas células se envolvem em outro processo chamado fermentação. Na fermentação, os aceitadores finais de elétrons são compostos que produzem íons, como os íons sulfato ou nitrato. Em contraste com as plantas verdes, essas células não necessitam de luz e as reações de luz não ocorrem.