Какие процессы происходят в световую фазу фотосинтеза?

Коротко и по порядку — в световую фазу (светозависимые реакции) фотосинтеза, которая идёт на тилакоидных мембранах хлоропластов, происходят такие процессы:

1. Поглощение света
   Антенные пигменты (в основном хлорофиллы и каротиноиды) ловят фотоны и передают энергию в реакционные центры двух фотосистем — PSII (P680) и PSI (P700).

2. Фотолиз воды (окисление воды)
   В составе PSII работает кислород-эволюционирующий комплекс (Mn–Ca кластер), где вода распадается:
   2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ (в просвет тилакоида) + 4 e⁻.
   Кислород выделяется, протоны создают запас энергии, электроны запускают электронный транспорт.

3. Нелинейный (линейный) транспорт электронов: PSII → PSI
   Электроны от PSII идут по цепочке переносчиков: пластохинон (PQ) → комплекс цитохром b₆f (Q-цикл) → пластоцианин (PC) → PSI → ферредоксин (Fd) → ферредоксин-НАДФ⁺-редуктаза (FNR). На конечном этапе восстанавливается НАДФ⁺ до НАДФН:
   2 NADP⁺ + 2 H⁺ + 4 e⁻ → 2 NADPH.
   Минимально требуется поглощение ~8 фотонов (по 4 на каждую фотосистему), чтобы довести 4 электрона от воды до НАДФН и получить O₂.

4. Формирование протонного градиента (электрохимического потенциала H⁺)
   Градиент Δp образуется двумя путями:
   • протоны, высвобождаемые при фотолизе воды, накапливаются в просвете тилакоида;
   • комплекс b₆f вносит вклад за счёт Q-цикла, перенося дополнительные H⁺ в просвет при окислении восстановленного PQ (пластохинола).
   В результате в просвете тилакоидов [H⁺] высокая, в строме — низкая.

5. Фотосинтетическое фосфорилирование: синтез АТФ
   АТФ-синтаза пропускает протоны обратно в стромальную сторону и синтезирует АТФ из АДФ и Pi. Количество АТФ зависит от величины градиента и режима работы цепи, но в типичном линейном потоке получается достаточно АТФ и НАДФН для последующего цикла Кальвина.

6. Циклический транспорт электронов вокруг PSI (по требованию)
   Когда хлоропластам нужно больше АТФ относительно НАДФН, электроны с ферредоксина возвращают на PQ/комплекс b₆f, минуя FNR. Это увеличивает прокачку протонов и выход АТФ, но не даёт ни НАДФН, ни O₂.

Итог продуктов световой фазы:
• O₂ — как побочный продукт распада воды;
• НАДФН — восстановительная сила для фиксации CO₂;
• АТФ — энергетическая «валюта» для тёмновой (светонезависимой) фазы в строме (цикла Кальвина).