Синтез АТФ в процессе фотосинтеза происходит в световой фазе. 13 Она протекает на мембранах тилакоидов с участием фермента АТФ-синтетазы и мембранных белков-переносчиков. 1

Процесс включает несколько этапов: 2

1. Молекула хлорофилла поглощает квант света и переходит в возбуждённое состояние. 2 При этом электрон выбивается из молекулы хлорофилла. 2
2. Богатый энергией электрон поступает в особую цепь переносчиков и передаётся на наружную поверхность мембраны тилакоидов, где накапливается и мембрана заряжается отрицательно. 2
3. Молекула хлорофилла восстанавливает свой электрон за счёт фотолиза воды, то есть расщепления воды под действием энергии света на Н+ и ОН-. 2
4. Протоны водорода накапливаются внутри тилакоида, создавая Н+-резервуар. 2 В результате внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно. 2
5. При достижении критической величины разности потенциалов протоны Н+ проталкиваются через канал АТФ-синтетазы. 2 Освобождающаяся при этом энергия используется для синтеза молекул АТФ. 2

АТФ образуется путём присоединения фосфатной группы к молекуле аденозиндифосфата (АДФ). 4 Эта реакция требует значительного расхода энергии, большая часть которой улавливается связью, связывающей добавленную фосфатную группу с АДФ. 4